Avaliação da influência da razão Ca/P nos valores de cristalinidade e crescimento de cristalitos durante a sinterização de pós de hidroxiapatita

Abstract

ciências naturais (DCNat), Universidade Federal de São João del-Rei (UFSJ). 36301-160 -São João Del Rei, MG -Brasil.Resumo: Amostras de hidroxiapatita (HAp) foram sintetizadas por meio da precipitação de soluções aquosas contendo os íons precursores. Ao final das sínteses, amostras com diferentes razões Ca/P foram obtidas e submetidas a sinterização em diferentes temperaturas. A análise por difração de Raios X comprovou que a estequiometria final dos pós de HAp influenciou nas respostas à sinterização. As amostras deficientes em cálcio (Ca/P=1,47) apresentaram além dos picos de difração do composto hidroxiapatita, fases de tricálcio fosfato -TCP (Ca 3 (PO 4 ) 2 ). As intensidades dos picos de TCP aumentaram com o aumento da temperatura devido a decomposição da HAp. Os difratogramas das amostras com cálcio em excesso (Ca/P=1,73) apresentaram picos de pequena intensidade de Ca(OH) 2 e CaO. Os cristais do material Ca/P=1,47 tiveram uma diminuição do tamanho e cristalinidade com o aumento da temperatura e sua consequente decomposição, se diferenciando dos pós com Ca/P=1,73, que aumentaram seus tamanhos e a ordenação atômica devido ao processo de sinterização.Palavras-chave: Hidroxiapatita, Sinterização, Estequiometria, Decomposição. INTRODUÇÃOA hidroxiapatita (HAp) é um mineral da família das apatitas e possui fórmula química Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 . É um mineral raramente encontrado livre na natureza, porém, é constituinte inorgânico majoritário nos tecidos ósseos [1,2]. O mineral apatítico pode ser obtido em laboratório e apresenta grande interesse nas pesquisas médicas devido sua similaridade aos tecidos ósseos naturais, podendo ser utilizado como material de partida na fabricação de próteses e enxertos [3][4][5]. Sua utilização vai muito além das áreas médicas, sendo esse mineral Eclética Química, 39, 141-150, 2014. 142 muito utilizado como remediador ambiental em processos de adsorção de metais pesados [6][7][8][9] e outros íons indesejados de efluentes líquidos contaminados [10,11]. Na literatura, várias rotas de obtenção da hidroxiapatita são descritas, cada uma apresentando diferenças nas propriedades finais das matrizes cerâmicas obtidas. A HAp pode ser fabricada a partir de precipitação de soluções aquosas contendo os íons precursores, reação de neutralização, reação em estado sólido, gelcasting, dip Coating, spin Coating, entre outros [6,9,[12][13][14][15]. Na maioria dos processos de síntese dos pós de hidroxiapatita se faz necessário um posterior tratamento térmico para consolidar a matriz cerâmica por meio de mecanismos de sinterização [12,16,17]. Os pós sinterizados possuem características que os diferem daqueles chamados "verdes", os quais não passaram por nenhum tratamento térmico [17]. A razão Ca/P das amostras de hidroxiapatita devem ser severamente controlada pra que a não estequiometria acarrete em decomposições com consequente aparecimento de novas fases, cinética de crescimento de grãos e cristalinidade das amostras. As amostras que possuem uma razão Ca/P final próxima de 1,667 são ditas como ...