ANALYSE FINE DE L'APATITE ANALOGUE AUX BIOMATERIAUX PAR LA SPECTROSCOPIE INFRAROUGE

A. Bouhaouss*, A. Bensaoud, M. El Moussaouiti, M. Ferhat

Laboratoire de Chimie Physique Générale, Département de Chimie, Université Mohammed V Agdal, Faculté des Sciences,

Rabat, B.P. 1014, MAROC

* Corresponding author. E-mail : bouhaous@fsr.ac.ma

Received 24 November 2000

Abstract

Infrared spectroscopy is an adequate method for structural investigating of solid materials. We have used it for the characterisation of poorly crystallised carbonate apatite analogous to mineral part of calcified tissues (bone, dentine, dental enamel). For a rigorous analysis of apatitic groups, we have used the self deconvolution method based on the decomposition of the IR bands in the absorption domain 480-660 cm-1 relative to PO43- ions. This technique allows to characterise both apatitic and non apatitic phosphate groups. The calculation of relative surface to the specific IR bands, shows that these last groups are of labile nature. Some electric measurements by the complex impedance spectroscopy show that these ions contribute greatly to the ionic conductivity of this biomaterial. The identification of the charge carriers and the study of their diffusion mechanism could help to understand the process of dental caries.

Keywords: Apatite; Biomaterials; Infrared spectroscopy; Electrical properties; HPO42- ions.

Résumé

La spectroscopie infrarouge IR est une méthode adéquate d'investigation structurale des matériaux solides. Nous l'avons utilisé pour la caractérisation de l'apatite carbonatée mal cristallisée analogue à la partie minérale des tissus calcifiés (os, dentine, émail dentaire). Pour l'analyse rigoureuse des groupements apatitiques, nous avons fait appel à la méthode de self-déconvolution dont le principe est basé sur la décomposition des bandes dans le domaine d'absorption 480-660 cm-1 relatif aux ions PO43-. Cette technique permet de mettre en évidence des bandes de groupement phosphate apatitique et d'autres de nature non apatitique. Le calcul de surface relative aux bandes spécifiques IR, montre que ces derniers groupements sont de nature labile. Des mesures électriques par la spectroscopie d'impédance complexe montrent que ces ions contribuent fortement à la conductivité ionique de ce biomatériau. L'identification des porteurs de charge et la maîtrise de leur mécanisme de diffusion peuvent aider à comprendre le processus des caries dentaires.

Mots Clefs: Apatite; Biomatériau; Spectroscopie infrarouge; Propriétés électriques; ions HPO42-.

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