RU2473461C2 - Способ получения апатита кальция - Google Patents
Способ получения апатита кальция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2473461C2 RU2473461C2 RU2011104461/05A RU2011104461A RU2473461C2 RU 2473461 C2 RU2473461 C2 RU 2473461C2 RU 2011104461/05 A RU2011104461/05 A RU 2011104461/05A RU 2011104461 A RU2011104461 A RU 2011104461A RU 2473461 C2 RU2473461 C2 RU 2473461C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calcium
- metaphosphate
- water
- resulting
- apatite
- Prior art date
Links
Landscapes
- Dental Preparations (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области синтеза материалов, используемых для изготовления технической и медицинской керамики, а также в качестве ионообменников. Способ включает растворение исходных компонентов: соединений кальция, метафосфата, хлорида в горячей воде. Затем полученную суспензию медленно нагревают до 300°С, после чего образовавшуюся композицию нагревают до 1050-1100°С. Далее выдерживают при этой температуре в течение 3-4 часов и образовавшийся мелкодисперсный порошок промывают водой до
Description
Изобретение относится к области синтеза материалов, используемых для изготовления технической и медицинской керамики, а также в качестве ионообменников.
Синтез кальцийфосфатных соединений в системе CaO-P2O5-H2O (F, Cl) характеризуется зависимостью от условий реакции (среда, температура, концентрация, соотношение и т.п.) и большим количеством промежуточных соединений. Поэтому способы получения апатитов с чистым фазовым составом направлены на разработку условий реакции и последующей обработки для доведения материала до оптимального состава и дисперсности.
Известен способ гидротермального синтеза гидроксилапатита из пирофосфата и оксида кальция (J. Amer. Ceram. Soc. 1990, 73, N 6, 1803-1805). Соотношение исходных компонентов в смеси выбирают таким образом, чтобы соотношение Са/Р было равно 1,67. Синтез проводят в золотых ампулах диаметром 3 мм и длиной 40 мм при температуре 350-450°С в атмосфере азота под давлением 30-70МПа в течение 1-120 ч. Фазовый состав продукта контролируют рентгенофазовым анализом. Недостатком данного способа являются сложность и дороговизна, которые не позволяют организовать массовое производство продукта.
Известен способ получения гидроксилапатита смешиванием растворов диаммонийфосфата и нитрата кальция (J. Amer. Ceram. Soc. 1989, 72, N 8, 1476-1478). Смесь при барботировании аргоном выдерживали при рН11 в течение 48 ч при комнатной температуре. Недостатком данного способа является сложность технологии, что не позволяет достигнуть достаточной фазовой чистоты продукта, конечный продукт загрязнен побочными фазами СаНРO4, Са3(РO4)2, технология требует длительной отмывки от водорастворимых промежуточных продуктов реакции.
Также известен способ получения гидроксилапатита кальция со сферическими частицами, используемого в качестве насадки в хроматографических колонках (заявка Японии N 1234308, С01В 25/32 G01N 30/48, 19.09.89). Способ включает смешивание порошков дикальцийфосфата и карбоната кальция при молярном соотношении 3:2 и последующее прокаливание при 700-1400°С в атмосфере, содержащей пар. Способ не позволяет получить материал с достаточно чистым фазовым составом, продукт загрязнен исходными компонентами и, как правило, трикальцийфосфатом за счет недостаточного контакта смеси с парами воды. Недостатком данного способа является сложность в аппаратурном оформлении.
Известен способ получения гидроксилапатита приготовлением суспензии пирофосфата кальция, оксида кальция и хлорида кальция (заявка Японии N 63-1000007, С01В 25/32, 02.05.88). Молекулярное соотношение Са/Р в смеси составляет 1,3-1,9. Реакцию проводят в щелочной среде при 100°С с последующей прокалкой продукта. Недостатком данного способа является то, что гидроксилапатит содержит фазы, не соответствующие соотношению Са/Р 1,66.
Известен также способ получения гидроксилапатита путем смешивания дикальцийфосфата (СаНРO4·2H2O) и карбоната кальция с соблюдением соотношения Са/Р 1,4-1,75, измельчением и перемешиванием смеси в присутствии воды с последующей сушкой и прокаливанием продукта при 500-1350°С (заявка Японии N 63-66790, С04В 35/00, 38/00; А06L 27/00, 22.12.88). Недостатком данного способа является то, что гидроксилапатит содержит примесные фазы других фосфатов кальция.
Известен способ повышения фазовой чистоты гидроксилапатита кальция путем его обжига в восстановительной среде, содержащей водяные пары при изготовлении керамики (заявка Японии N 61-58422, С04В 35/00; А61С 8/00, 11.12.86). Недостатком данного способа является сложность в аппаратурном оформлении, большая чувствительность к условиям прокаливания (среда должна очень строго контролироваться, в противном случае появляются другие фазы фосфатов кальция).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ синтеза в солевых расплавах гидроксилапатита кальция (Патент Украины №69746А, МПК7 С04В 35/22 - №20031110798; опубл. 15.09.2004). По этому способу СаСО3, Са(ОН)2, KРО3 и KСl+NaCl в эквимолярном соотношении растирали в ступке и смешивали. Из данной смеси прессовали таблетки, которые обжигали в алундовом тигле при 900°С в течение 2 часов. Образовавшийся спек измельчали и многократно промывали водой.
Недостатком прототипа является необходимость измельчения полученного спека, загрязнение конечного продукта побочными веществами, требующими длительной отмывки полученных апатитов от промежуточных продуктов.
Задачей заявляемого изобретения является получение апатита кальция с высоким выходом целевого продукта: гидроксилапатита, хлорапатита или карбонатзамещенного апатита с чистым фазовым составом в мелкодисперсной форме, пригодных для использования в качестве сырья для изготовления керамики и в качестве ионообменников.
Для достижения указанного технического результата предлагается способ, предусматривающий растворение порошка хлорида и гексаметафосфата натрия в выпарительной чашке, добавление соединения кальция, перемешивание и медленное нагревание образовавшейся суспензии в течение часа на плитке до 300°С, обжиг получившейся композиции в алундовом тигле в камерной печи до 1050-1100°С в течение 3-4 часов, последующее охлаждение и промывка водой до
Для получения карбонатзамещенного апатита исходные компоненты СаСО3, CaCl2 и Na6P6O18 вводятся в следующем соотношении: мас.ч. (3,2-3,4):1:2,8 соответственно.
Пример 1
7СаО+3СаСl2+Na6P6O18+H2O=Са10(РO4)6 (ОН)2+6NaCl
В фарфоровой чашке при 90-95°С растворили 33,1 г СаСl2 и 60,9 г Nа6Р6О18 в 300 мл дистиллированной воды. Добавили 39 г СаО, и образовавшуюся суспензию медленно в течение часа нагрели на плитке до 300°С. Получившуюся композицию переложили в алундовый тигель и обожгли в камерной печи при 1050°С с выдержкой 3 ч. Полученный порошок отмывали дистиллированной водой до рН~8. Выход продукта составил 87,3%.
Пример 2
7СаСО3+3CaCl2+Na6P6O18+H2O=Са10(РO4)6(ОН)2+6NaCl+7СO2
В фарфоровой чашке при 90-95°С растворили 33,1 г CaCl2 и 60,9 г Na6P6O18 в 300 мл дистиллированной воды. Добавили 69,7 г СаСО3, и образовавшуюся суспензию медленно в течение часа нагрели на плитке до 300°С. Получившуюся композицию переложили в алундовый тигель и обожгли в камерной печи при 1050°С с выдержкой 3 ч. Полученный порошок отмывали дистиллированной водой до рН~8. Выход продукта составил 86,8%.
Пример 3
6СаО+4CaCl2+Na6P6O18=2Са5(РO4)3Сl+6NaCl
В фарфоровой чашке при 90-95°С растворили 42,6 г CaCl2 и 58,7 г Na6P6O18 в 300 мл дистиллированной воды. Добавили 32,3 г СаО, и образовавшуюся суспензию медленно в течение часа нагрели на плитке до 300°С. Получившуюся композицию переложили в алундовый тигель и обожгли в камерной печи при 1050°С с выдержкой 3 ч. Полученный порошок отмывали дистиллированной водой до рН~8. Выход продукта составил 91,2%.
Пример 4
7СаСО3+2CaCl2+Na6P6O18+0,5Н2О=Са9(РO4)5СО3ОН+0,5Na4P2O7+4NaCl+6CO2
В фарфоровой чашке при 90-95°С растворили 24,3 г CaCl2 и 67,1 г Na6P6O18 в 300 мл дистиллированной воды. Добавили 76,7 г СаСО3, и образовавшуюся суспензию медленно в течение часа нагрели на плитке до 300°С. Получившуюся композицию переложили в алундовый тигель и обожгли в камерной печи при 1050°С с выдержкой 3 ч. Полученный порошок отмывали дистиллированной водой до рН~8. Получился карбонатзамещенный апатит. Выход продукта составил 85,1%.
Пример 5 по прототипу
3СаСО3+6СаО+6KРО3+Са(ОН)2=Са10(РO4)6(ОН)2+3K2СО3
В шаровой мельнице смешали 33,4 г СаО, 7,6 г Са(ОН)2, 70,4 г KРО3, 29,9 г СаСО3, 14,5 г NaCl и 18,5 г KCl. Из образовавшейся смеси отпрессовали таблетки, которые поместили в алундовый тигель и обожгли в камерной печи при 900°С с выдержкой 3 ч. Полученный спек измельчали в шаровой мельнице 1 ч, полученный порошок отмывали дистиллированной водой до рН~8. Выход продукта составил 79,6%.
В таблице приведены сводные параметры по примерам.
№ примера | Выход основного продукта, % | Время помола, мин | Объем воды для отмывки до рН~8, л | Дисперсность, мкм |
1 | 87,3 | - | 3,5 | 1-2 |
2 | 86,8 | - | 3,5 | 1-2 |
3 | 91,2 | - | 3 | 2-3 |
4 | 85,1 | - | 4 | 1-2 |
5 | 79,6 | 60 | 6 | 3-4* |
* после помола |
Таким образом, заявляемый способ синтеза апатитов кальция позволяет достичь требуемую дисперсность основного продукта при отсутствии стадии помола, с более высоким, по сравнению с прототипом, выходом, при этом объем воды, необходимый для его отмывки от побочных растворимых продуктов, существенно меньше, чем у прототипа, что свидетельствует о достижении поставленной задачи. Достижение задачи подтверждается результатом рентгенофазового анализа - основного критерия чистоты продукта.
Claims (2)
1. Способ получения апатита кальция, включающий смешивание исходных компонентов: соединений кальция, метафосфата, хлорида и высокотемпературный обжиг смеси, отличающийся тем, что в качестве метафосфата используют гексаметафосфат натрия, смесь исходных компонентов растворяют в горячей воде, полученную суспензию медленно нагревают до 300°С, после чего образовавшуюся композицию нагревают до 1050-1100°С, выдерживают при этой температуре в течение 3-4 ч и образовавшийся мелкодисперсный порошок промывают водой до рН~8.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения карбонатзамещенного апатита исходные компоненты карбонат кальция, хлорид кальция и гексаметафосфат натрия вводят в следующем соотношении, мас.ч.: (3,2-3,4):1:2,8 соответственно.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011104461/05A RU2473461C2 (ru) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | Способ получения апатита кальция |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011104461/05A RU2473461C2 (ru) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | Способ получения апатита кальция |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011104461A RU2011104461A (ru) | 2012-08-20 |
RU2473461C2 true RU2473461C2 (ru) | 2013-01-27 |
Family
ID=46936102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011104461/05A RU2473461C2 (ru) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | Способ получения апатита кальция |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2473461C2 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104445131A (zh) * | 2014-12-04 | 2015-03-25 | 常州大学 | 一种表面带有负电荷的磷酸钙材料的制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4849193A (en) * | 1988-05-02 | 1989-07-18 | United States Gypsum Company | Process of preparing hydroxylapatite |
US5073357A (en) * | 1989-08-01 | 1991-12-17 | Toagosei Chemical Industry, Co., Ltd. | Process for producing hydroxylapatites |
RU1834836C (ru) * | 1991-11-26 | 1993-08-15 | Orlovskij Vladimir P | Способ получени гидроксиапатита кальци |
RU2100274C1 (ru) * | 1992-11-24 | 1997-12-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью Предприятие "Фихимед" | Способ получения гидроксилапатита кальция |
RU2149827C1 (ru) * | 1999-01-28 | 2000-05-27 | Белякова Елена Германовна | Способ получения мелкодисперсного гидроксиапатита высокой чистоты |
-
2011
- 2011-02-08 RU RU2011104461/05A patent/RU2473461C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4849193A (en) * | 1988-05-02 | 1989-07-18 | United States Gypsum Company | Process of preparing hydroxylapatite |
US5073357A (en) * | 1989-08-01 | 1991-12-17 | Toagosei Chemical Industry, Co., Ltd. | Process for producing hydroxylapatites |
RU1834836C (ru) * | 1991-11-26 | 1993-08-15 | Orlovskij Vladimir P | Способ получени гидроксиапатита кальци |
RU2100274C1 (ru) * | 1992-11-24 | 1997-12-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью Предприятие "Фихимед" | Способ получения гидроксилапатита кальция |
RU2149827C1 (ru) * | 1999-01-28 | 2000-05-27 | Белякова Елена Германовна | Способ получения мелкодисперсного гидроксиапатита высокой чистоты |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011104461A (ru) | 2012-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Sobczak-Kupiec et al. | The influence of calcination parameters on free calcium oxide content in natural hydroxyapatite | |
Kannan et al. | Synthesis and mechanical behaviour of chlorapatite and chlorapatite/β-TCP composites | |
AU2021203491A1 (en) | Producing calcium phosphate compositions | |
JP2018531210A6 (ja) | リン酸カルシウム組成物を生産すること | |
Marzouk et al. | In vitro bioactivity of soda lime borate glasses with substituted SrO in sodium phosphate solution | |
Soulié et al. | Development of a new family of monolithic calcium (pyro) phosphate glasses by soft chemistry | |
RU2473461C2 (ru) | Способ получения апатита кальция | |
Safronova et al. | Calcium pyrophosphate powder for production of bioceramics synthesized from pyrophosphoric acid and calcium acetate | |
Cherbib et al. | Structure and thermochemical study of strontium sodium phosphate glasses | |
JP2004026648A (ja) | α−およびβ−リン酸三カルシウム粉末の製造方法 | |
US10208302B2 (en) | Composite material and method of manufacturing composite material | |
Safronova et al. | Ceramics based on brushite powder synthesized from calcium nitrate and disodium and dipotassium hydrogen phosphates | |
KR102177267B1 (ko) | 이노시톨 추출과정에서 발생하는 생성물을 이용한 사료용 삼인산칼슘의 제조방법 | |
Fu et al. | Effect of pyrophosphate ions on the conversion of calcium–lithium–borate glass to hydroxyapatite in aqueous phosphate solution | |
Minh et al. | Carbonated hydroxyapatite starting from calcite and different orthophosphates under moderate hydrothermal conditions: Synthesis and surface reactivity in simulated body fluid | |
Fatima et al. | Tricalcium phosphate powder: Preparation, characterization and compaction abilities | |
Fadeeva et al. | Barium-substituted tricalcium phosphate ceramics | |
JPS5924726B2 (ja) | ヒドロキシアパタイトの製造法 | |
Lazar et al. | Effect of calcination conditions on phase formation of calcium phosphates ceramics synthesized by homogeneous precipitation | |
Ptáček et al. | Preparation, kinetics of sinter-crystallization and properties of hexagonal strontium-yttrate-silicate apatite phase: SrY4 [SiO4] 3O | |
Veilleux et al. | Synthesis of new apatite phases by spray pyrolysis and their characterization | |
JP3262233B2 (ja) | リン酸カルシウムの製造方法 | |
Kowalski et al. | The synthesis of tripolyphosphate using a one-stage method and a laboratory rotary kiln | |
Mohan et al. | In-vitro bioactivity studies of chitin/diopside composites | |
RU2100274C1 (ru) | Способ получения гидроксилапатита кальция |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180209 |