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EFEITO DAS MICRO-ONDAS SOBRE A COMPETIÇÃO DOS ÍONS Mg2+, Sr2+ E
Mn2+ PELOS SÍTIOS DO Ca2+ EM APATITAS VIA PROCESSOS DE TROCA
IÔNICA
Leila M.S.1, Daniela S.M.1, Euler A.S.1 1 Laboratório de Biomateriais , Departamento De Engenharia de Materiais, Universidade Federal de Sergipe,
Sergipe (SE), Brasil
E-mail: [email protected]
Resumo. O objetivo principal deste trabalho foi estudar o efeito das micro-ondas na
dopagem de hidroxiapatitas pré-formadas com os íons Mg2+, Mn2+ e Sr2+ via troca iônica.
Uma hidroxiapatita obtida por precipitação em meio aquoso foi posta em contato com
soluções aquosas contendo 0,1 mol L-1 dos íons Mg2+, Mn2+ e Sr2+ sob duas condições
distintas: aquecimento convencional (30, 50 e 80°C) durante 4 h e aquecimento por micro-
ondas (100°C e 800 W) durante 15 min. As amostras foram analisadas por espectroscopia de
fluorescência de raios X por dispersão de comprimento de onda (WDXRF) e difração de
raios X (XRD) com refinamento Rietveld, com o intuito de avaliar a entrada dos íons na
hidroxiapatita. Observou-se que o aquecimento via micro-ondas aumentou a quantidade
molar dos íons Mg2+, Mn2+ e Sr2+, em condições de solução simultânea. O refinamento
Rietveld indicou uma expansão no volume da célula unitária, uma diminuição no tamanho do
cristalito e na orientação preferencial dos cristais, para todas as amostras submetidas ao
aquecimento via micro-ondas, sugerindo que as micro-ondas interagiram com os íons
solvatados da HA, favorecendo a troca iônica e uma re-precipitação dos cristais, que
passaram a conter os íons Mg2+, Mn2+ e Sr2+, em sua estrutura.
Palavras-chave: Hidroxiapatita, Troca iônica, Micro-ondas.
1. INTRODUÇÃO
A grande utilização da hidroxiapatita [HA, Ca10(PO4)6(OH)2] na regeneração tecidual
óssea deve-se principalmente a sua similaridade química com a fase inorgânica dos ossos e
dentes, além da sua ampla capacidade de substituição de todos os seus grupamentos iônicos,
por íons presentes na matriz óssea [Cox et al., 2014]. Os métodos de dopagem mais utilizados
consistem naqueles típicos usados para a produção de hidroxiapatita (precipitação aquosa,
método hidrotérmico, sol-gel, etc.) e, geralmente, incluem os íons dopantes entre os reagentes
usados na própria síntese. No entanto, como grande parte desses íons dopantes possuem raios
iônicos e valências diferentes do Ca2+, distorções na rede cristalina da HA são comuns,
levando a transformações de fases durante tratamentos térmicos em altas temperaturas. Essas
transformações são problemáticas, pois além de produzirem fases menos biocompatíveis ou
até citotóxicas, ainda podem gerar trincas, fragilizando mecanicamente o biomaterial [Curran
et al., 2011; Kaygili et al., 2015; He et al., 2016; Kaygili et al., 2016; Moreira et al., 2016].
Portanto, torna-se cada vez mais importante a proposição de métodos alternativos de dopagem
que permitam a acomodação adequada dos íons na rede, evitando significativas
transformações de fase.
Processos de troca iônica são métodos simples, que consiste basicamente na liberação
e troca dos íons que compõem a superfície da HA, por íons presentes em meio aquoso, através
da adsorção destas espécies iônicas que posteriormente podem ser difundidas para o interior
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da rede, sem a formação de novas fases [Rey et al., 2007; Elkady et al., 2011; Yuan et al.,
2013]. No caso das apatitas, este processo é observado espontaneamente na natureza, tanto em
apatitas minerais quanto nas apatitas biológicas formadas em organismos vivos (fase mineral
óssea, esmalte dentário, etc.). Nesses casos, grupamentos iônicos da HA são constantemente
trocados por outros íons presentes no meio externo via processos de troca iônica e difusão na
rede [Gustavsson et al., 2011; Troesch et al., 2016]. Os processos de troca iônica são
processos cinéticos geralmente afetados por variáveis, tais como pH, concentração e
temperatura. Altas temperaturas são eficientes em permitir a quebra da barreira energética que
mantem os átomos ligados na rede, favorecendo processos de troca iônica e difusão tanto na
superfície quanto no interior dos cristais (bulk) [Williams et al., 2015].
A técnica de micro-ondas como fonte de energia térmica tem atraído muita atenção,
por ser um método rápido e eficiente no aquecimento de materiais e soluções, comparado ao
aquecimento convencional [Haque, 1999; Bayrak et al., 2017]. Apesar das micro-ondas não
serem absorvidas pela HA nas frequências usualmente empregadas e em baixas temperaturas,
elas podem afetar diretamente as camadas de solvatação em torno dos íons em solução,
podendo deixá-los mais disponíveis para interações subsequentes. [Kalita et al., 2010;
Oghbaei et al., 2010; Mishra et al. 2014]. Assim, o objetivo do presente trabalho foi estudar o
possível efeito do aquecimento por micro-ondas sobre a interação dos íons Mg2+, Sr2+ e Mn2+
em soluções aquosas com cristais de HA pré-formados, em comparação ao aquecimento
convencional.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
Uma HA pura foi obtida pelo método de precipitação em solução aquosa, através de
uma reação entre 0,220 mol L-1 de ácido fosfórico H3PO4 e o 0,334 mol L-1 de hidróxido de
cálcio Ca(OH2). A reação foi conduzida sob constante agitação a 60°C e pH=10. O pH foi
mantido constante com a adição de hidróxido de amônio [NH4OH]. Após 24h de
envelhecimento, o precipitado formado foi filtrado, lavado com água destilada, seco em estufa
a 120°C por 24h e peneirado (106 μm).
Para avaliar o efeito das micro-ondas sobre a interação dos íons Mg2+, Mn2+ e Sr2+
com os cristais de HA pré-formados, 200 mg do pó de HA pura sintetizado foram imersos em
soluções contendo 0,1 mol L-1 de Mg(NO₃)₂.6H₂O, Mn(NO₃)₂.4H₂O e Sr(NO3)2. Além das
soluções individuais de cada íon, uma solução contendo simultaneamente os três íons foi
usada. As suspensões foram colocadas em um reator e aquecidas a 100°C por 15 min em um
forno micro-ondas (modelo CEM Mars 907501), sob uma potência de 800 W. A suspensão
foi filtrada, lavada com água destilada/etanol e seca em estufa a 120°C. Como forma de se
comparar o efeito das micro-ondas na interação dos íons com os cristais de HÁ pré-formados,
o mesmo procedimento descrito anteriormente foi repetido substituindo-se o aquecimento por
micro-ondas pelo aquecimento convencional. O aquecimento foi realizado em placa
aquecedora sob agitação magnética em temperaturas de 30, 50 e 80°C durante 4h. Como
forma de se obter o material controle, o pó de HA pura também foi imerso numa solução
aquosa sem a presença dos íons metálicos, nas mesmas condições descritas anteriormente
(aquecimento convencional e micro-ondas).
Os elementos presentes nas amostras foram identificados e quantificados por
fluorescência de raios X por dispersão de comprimento de onda (WDXRF) num
espectrofotômetro BRUKER (S8 TINGER). As fases presentes nas amostras foram
identificadas por difração de raios X (XRD) em um difratômetro SHIMADZU modelo XRD
6000 (CuKα λ = 1,5405 Å; 60 kV, 55 mA, Ni filter; detector de cintilação). Os difratogramas
foram obtidos variando-se 2θ de 10º a 60º, sob um passo de 0,02º com tempo de aquisição de
2 s por ponto Os padrões de difração obtidos foram refinados pelo método de Rietveld
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(X’Pert HighSchore Plus), o que permitiu avaliar possíveis modificações estruturais causadas
pela interação dos íons com os cristais de HA após o aquecimento. O tamanho do cristalito
também foi cálculo considerando-se a equação de Scherrer (Eq. 1):
Equação (1)
Onde K é o fator de forma; λ corresponde ao comprimento de onda dos raios X
usados; βhkl = B(hkl) – β(LaB6), sendo que β(LaB6) corresponde a largura a meia altura do
pico principal do padrão LaB6 e B(hkl) corresponde a largura a meia altura (FWHW) do pico
correspondente ao plano (0 0 2) da HA e θ é o ângulo relativo ao pico correspondente ao
plano (0 0 2), referente ao eixo c da rede hexagonal da HA.
A razão de aspecto dos cristais pode ser estimada através da razão entre a intensidade
máxima dos picos relativos aos planos ortogonais (0 0 2) e (3 0 0) da HA, conforme a Eq. 2.
Equação (2)
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
3.1. EFEITO DAS MICRO-ONDAS SOBRE A QUANTIDADE DE ELEMENTOS
As análises de WDXRF indicaram a presença dos elementos Mg, Sr e Mn, além dos
elementos Ca e P provenientes da HA, em todas as condições estudadas, confirmando a
interação efetiva desses elementos com os cristais de HA, seja por adsorção ou por efetiva
difusão no bulk (Fig. 1-4). A elevação da temperatura no aquecimento convencional induziu
um aumento gradual nas quantidades dos elementos, exceto para o Sr que apresentou um
máximo em 50°C. As quantidades de elementos medidas para o aquecimento via micro-ondas
estiveram sempre acima daquelas medidas para as amostras aquecidas convencionalmente a
30°C. Tipicamente, os valores estiveram próximos àqueles obtidos nas temperaturas de 50°C
e 80°C. Além disso, a amostra que esteve em contato com os três íons simultaneamente (HA-
Mg/Mn/Sr) apresentou uma maior porcentagem molar desses íons após a troca iônica via
micro-ondas em relação ao aquecimento convencional, indicando que a presença dos três
elementos favorece a captura pela HA, principalmente quando submetidas às micro-ondas
(Fig. 4).
30°C 50°C 80°C micro-ondas0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
% m
ola
r d
e M
g
HA-Mg
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Figura 1. Porcentagem molar do Mg em HA após troca iônica por aquecimento convencional
(30, 50 e 80 ° C) e por micro-ondas.
30°C 50°C 80°C micro-ondas0
1
2
3
4
5
6
% m
ola
r de S
r
HA-Sr
Figura 2. Porcentagem molar do Sr em HA após troca iônica por aquecimento convencional
(30, 50 e 80 ° C) e por micro-ondas.
30°C 50°C 80°C micro-ondas0
1
2
3
4
5
6
% m
ola
r de M
n
HA-Mn
Figura 3. Porcentagem molar do Mn em HA após troca iônica por aquecimento convencional
(30, 50 e 80 ° C) e por micro-ondas.
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30°C 50°C 80°C micro-ondas0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
% m
ola
r d
o e
lem
en
to
HA-Mg/Mn/Sr
Mn
Sr
Mg
Figura 4. Porcentagem molar do Mg, Mn e Sr em HA após troca iônica por aquecimento
convencional (30, 50 e 80 ° C) e por micro-ondas.
Quando a HA é colocada em solução aquosa, ocorre a liberação dos íons Ca2+, PO43- e
OH- via dissolução [Rodenas et al., 2005; Astala et al., 2008]. Ao serem expostos às micro-
ondas ocorrerá um aquecimento por perda dielétrica das moléculas de água que formam a
camada de solvatação ao redor desses íons, acarretando numa desordem maior dessa camada
[Thostenson et al., 1999]. Isso faz com que os íons se tornem mais disponíveis para interagir
novamente com a superfície remanescente dos cristais da HA. Num processo de re-
precipitação, esses íons acabam por formar uma nova camada de apatita pouco ordenada
sobre a superfície dos cristais remanescentes [Brown et al., 1999; Bengtsson et al., 2009]. De
igual forma, os íons Mg2+, Mn2+ e Sr2+ em solução sofrerão o mesmo processo de
desordenamento das suas camadas de solvatação, tornando-os mais susceptíveis a interagir em
processos de adsorção. Isso faz com que esses elementos sejam facilmente adsorvidos na
superfície remanescente da HA ou ainda se envolvam diretamente na constituição estrutural
da nova fase precipitada de apatita.
Sabe-se que a maior parte dos processos de adsorção são exotérmicos. No entanto,
processos endotérmicos são observados quando o fator entrópico é determinante. Nos casos
estudados, percebe-se um aumento do teor dos elementos na medida em que se aumenta a
temperatura (aquecimento convencional). Se considerarmos tratar-se de um processo de
adsorção em superfície, podemos dizer que após 4h seria tempo suficiente para se atingir o
equilíbrio. Portanto, a quantidade medida de cada íon nas amostras trataria-se da concentração
no equilíbrio. Uma vez que a concentração no equilíbrio aumenta com a temperatura, isso é
forte indício de que o processo de adsorção foi endotérmico. Portanto, com um forte caráter
entrópico. Uma vez que a inserção da HA em meio aquoso leva a um processo de
transformação superficial com a re-precipitacao de uma apatita diferente na superfície,
podemos sugerir que se um ion é adsorvido ele pode ser imediatamente inserido na estrutura
dessa nova camada que se forma, tendo uma tendência a uma melhor distribuição do que
ficando apenas ancorado em sítios superficiais. Logo, isso poderia explicar um possível
processo endotérmico na inserção desses íons.
3.2. EFEITO DAS MICRO-ONDAS SOBRE OS PARÂMETROS ESTRUTURAIS
A interação dos elementos com a HA teve a seguinte ordem em termos de quantidade:
Mn2+ > Sr2+ > Mg2+. Sobre a seletividade de substituição do Ca2+ por cátions em apatitas,
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define-se que cátions com raio iônico na faixa de 0,9–1,3 Å e com eletronegatividades
elevadas tem mais facilidade de substituírem os sítios de Ca2+ [Matsunaga et al., 2008;
Mobasherpour et al., 2012; Hafsteinsdóttir et al., 2015]. Os íons Ca2+, Mn2+, Sr2+, Mg2+,
apresentam raios iônicos de 1.0 Å, 0.83 Å, 1.2 Å e 0.72 Å, e eletronegatividades de 1.00,
1.55, 0.95 e 1.31, respectivamente [Allred, 1961; Shannon, 1976]. O Sr2+ possui um raio
iônico dentro do intervalo estabelecido, no entanto apresenta um valor de eletronegatividade
próxima ao do Ca2+, enquanto que o Mg2+ apresenta um maior valor de eletronegatividade e
um menor raio iônico, por isso apresentaram-se em menores quantidades. Já o íon Mn2+
possui raio iônico mais próximo do Ca2+ e eletronegatividade mais elevada, o que contribuiu
para que uma maior quantidade deste íon estivesse presente nas amostras.
O refinamento Rietveld dos padrões de difração obtidos das amostras aos diferentes
tipos de aquecimento permitiu o cálculo dos parâmetros estruturais das fases envolvidas. Foi
possível verificar que o volume da célula unitária para a fase HA é aumentado sempre que as
amostras são submetidas a ambos os aquecimentos, mesmo na ausência dos elementos em
solução (amostras controle) (Fig. 5). Isso significa que o simples aquecimento das amostras
em agua já é capaz de modificar os parâmetros estruturais da fase, indicando uma efetiva
transformação da fase original. Como dito anteriormente, isso pode ser a consequência do
processo de dissolução e re-precipitação já bem descrito na literatura. Uma vez que o pH do
meio é levemente acido, esses processos são acelerados e provavelmente a nova apatita
formada em superfície contem mais fosfatos ácidos, modificando o volume da célula unitária.
Fica evidente também que o aquecimento por micro-ondas induz a um maior aumento do
volume da célula unitária, indicando transformações mais efetivas.
Ao mesmo tempo, na presença dos íons metálicos não foi capaz de alterar
significativamente o volume da célula unitária em ambos os aquecimentos, exceto para o caso
do Sr2+ (Fig. 5). Isso demonstra que os íons Mg2+ e Mn2+ não foram incorporados à rede de
forma significativa, capaz de alterar os parâmetros originais da HA. Sabe-se que os íons Mg2+
são conhecidos por não substituírem os íons Ca2+ disponíveis em domínios apatíticos estáveis.
Ao invés disso, eles são encontrados numa camada hidratada superficial, caracterizando mais
uma adsorção em superfície. Da mesma forma, a entrada dos íons Mn2+ não é um processo
fácil, uma vez que estes íons podem ser facilmente oxidados em meio aquoso, produzindo
MnO43- [Paluszkiewicz et al., 2010]. Isso fica claro se considerarmos que a quantidade de Mn
medida foi a maior entre os elementos para as amostras, e ainda assim as menores variações
foram vistas no volume da célula unitária. Contrariamente, os íons Sr2+ são conhecidos pela
sua capacidade de incorporação na rede da HA [Cazalbou et al., 2005; Rey et al., 2014].
Portanto, a expansão do volume da célula unitária observado está de acordo com o maior raio
iônico deste cátion.
Em todos os aquecimentos, a presença dos três elementos simultaneamente levou a
volumes de célula unitária muito próximos aqueles observados nas amostras controle. Isso
pode significar dois processos: ou não houve entrada efetiva dos íons na rede ou essa entrada
foi coordenada de modo que os parâmetros permanecessem praticamente inalterados. Foi
demonstrado recentemente [Silva et al., 2015; Moreira et al., 2016] que a entrada de um único
íon na rede da HA é sempre dificultada pelas tensões induzidas pelas diferenças de tamanho e
carga em relação aos sítios originais. Uma forma de se anular tais tensões seria a inserção
simultânea de outros elementos de tamanhos e cargas diferentes. Portanto, o resultado obtido
nesse trabalho pode ter uma relação direta com a acomodação equilibrada dos diferentes íons
nos sítios da HA, de modo a se produzir as menores distorções possíveis na nova estrutura.
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525,0
525,5
526,0
526,5
527,0
527,5
528,0
30°C 50°C 80°C
Vo
lum
e d
a c
elu
la u
nita
ria
(A
3)
Amostras
HA-Mg/Mn/Sr
HA-Sr
HA-Mn
HA-Mg
HA controle
micro-ondas
Figura 5. Variação do volume da célula unitária das amostras submetidas a troca iônica por
aquecimento convencional e micro-ondas.
Para o aquecimento convencional, o tamanho do cristalito das amostras manteve-se
equiparável à amostra controle (Fig. 6), entre 22 e 23 nm, independente da temperatura
utilizada ou do íon presente, ocorrendo uma leve redução em comparação com a amostra HA
pura (que não entrou em contato com a solução), que apresentou um cristalito na ordem de 24
nm. Já as amostras submetidas ao aquecimento via micro-ondas apresentaram tamanhos na
faixa entre 14 e 16 nm. Essa redução acentuada no tamanho do cristalito, para estas amostras,
deve-se a uma dissolução e re-precipitação rápida de cristalitos menores na superfície da HA
[Abdallah et al., 2016].
Avaliando a influência dos metais no tamanho do cristalito das amostras, verifica-se
que a amostra submetida aos três elementos simultaneamente apresentou um menor tamanho
do cristalito em comparação às outras amostras, independente do método de aquecimento
utilizado. Para o aquecimento convencional, quando os íons Mn2+ e Mg2+ estão presentes em
solução, os tamanhos do cristalito diminuem, ao passo que para o Sr2+, os tamanhos dos
cristalitos continuam na mesma faixa do controle. Isso parece indicar que de fato os íons Mn2+
e Mg2+ estão muito mais nos sítios de superfície impedindo um crescimento adequado de
tamanho de cristalito ao passo que o Sr2+ entra na estrutura, conforme demonstrado pelo
volume da célula, e acaba não alterando o crescimento do cristal de forma efetiva.
A razão de aspecto dos cristais indica uma orientação dos cristais nas direções
cristalográficas [1 0 0], que corresponde ao eixo a, e [0 0 1], equivalente ao eixo c de uma
célula unitária hexagonal da HA. Quando os cristais apresentam razão de aspecto igual a 0,67,
o cristal cresceu igualmente nas duas direções, apresentando um formato mais esférico.
Razões de aspecto superiores a 0,67 indicam uma elongação dos cristais na direção c,
enquanto que valores menores que 0,67 indicam uma elongação dos cristais na direção a
[Hong et al., 2007; Dos Santos et al., 2010]. Observando a Fig.7, percebe-se que para o
aquecimento convencional, a razão de aspecto dos cristais manteve-se em torno de 0,8 – 0,95,
indicando um alongamento dos cristais na direção c. Para as amostras submetidas à troca
iônica por micro-ondas foi observada uma razão de aspecto entre 0,64-0,69, indicando uma
tendência de encurtamento dos cristais na direção a, ou seja, os cristais deixam de ter um
aspecto alongado, para assumirem um formato mais esférico, evidenciando também um
processo de dissolução dos mesmos, após a troca iônica.
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30°C 50°C 80°C micro-ondas
13
14
15
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17
18
19
20
21
22
23
24
25
Tam
anho d
o c
rista
lito (
nm
)
Amostras
HA controle
HA-Mg
HA-Mn
HA-Sr
HA-Mg/Mn/Sr
Figura 6. Variação do tamanho do cristalito das amostras submetidas a troca iônica por
aquecimento convencional e micro-ondas.
30°C 50°C 80°C micro-ondas
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Ra
zao
de
aspe
cto
dos c
rista
is
Amostras
HA controle
HA-Mg
HA-Mn
HA-Sr
HA-Mg/Mn/Sr
Figura 7. Variação razão de aspecto dos cristais das amostras submetidas a troca iônica por
aquecimento convencional e micro-ondas.
Apesar das variações do volume da célula unitária, e no tamanho do cristalito
indicarem uma possível troca dos íons Ca2+ dos domínios apatíticos pelos íons Mg2+, Sr2+ e
Mn2+, não podemos deixar de ressaltar que uma parte destes íons, podem ainda encontrar-se
adsorvidos na superfície da HA, enquanto outros foram difundidos para os domínios
apatíticos estáveis. Uma vez que o processo de troca iônica inicia-se primeiramente por uma
difusão dos íons em solução para a interface entre o sólido e o líquido, seguido por uma
adsorção dos íons na superfície da HA e posteriormente, a difusão destes íons para o interior
da apatita.
CONCLUSÕES
Diante do que foi estudado, pode-se concluir que o processo de troca iônica em forno
micro-ondas foi eficaz no processo de adsorção e possível difusão dos íons Mg2+, Mn2+ e Sr2+
nos sítios de Ca2+ da HA. Em condições de solução contendo os três metais simultaneamente,
a HA apresentou a seguinte ordem de seletividade: Mn2+ > Sr2+ > Mg2+, sugerindo que a
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competição dos íons é dependente do raio iônico e da eletronegatividade. As variações nos
parâmetros cristalográficos indicam que os íons Mn2+, Sr2+ e Mg2+ foram trocados pelos íons
Ca2+ disponíveis nos domínios apatíticos, através de um processo de dissolução e re-
precipitação dos cristalitos da HA, mas sem descartar a hipótese de que uma parte pode ter
permanecido adsorvido na superfície da HA.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos ao apoio das agências de fomento CAPES, CNPq e FAPITEC/SE.
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14° Congresso da Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Orgãos Artificiais e Engenharia de Tecidos - SLABO5ª Edição do Workshop de Biomateriais, Engenharia de Tecidos e Orgãos Artificiais - OBI
20 a 24 de Agosto de 2017 - Maresias - SP - Brasil
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EFFECT OF MICROWAVES ON THE COMPETITION OF Mg2+, Sr2+ AND Mn2+ IONS
BY THE Ca2+ SITES IN APATITAS VIA ION EXCHANGE PROCESSES
Leila M.S.1, Daniela S.M.1, Euler A.S.1 1 Laboratório de Biomateriais , Departamento De Engenharia de Materiais, Universidade Federal de Sergipe,
Sergipe (SE), Brasil
E-mail: [email protected]
Abstract. The main objective of this work was to study the effect of microwaves on the doping
of preformed hydroxyapatites with the Mg2+, Mn2+ and Sr2+ ions. A hydroxyapatite obtained
by aqueous precipitation was immersed in aqueous solutions containing the Mg2+, Mn2+ and
Sr2+ (0.1 mol/L) ions, under two distinct conditions: conventional heating (30, 50 and 80°C)
for 4 h and heating by microwave (100°C and 800 W) for 15 min. The samples were analyzed
by wavelength disperse X-ray fluorescence (WDFRX) and X-ray diffraction (XRD) with
Rietveld refinement to evaluate the interaction between the ions and the hydroxyapatite. It
was observed that microwave heating increased the molar amount of Mg2+, Mn2+ and Sr2+
ions under simultaneous solution conditions. The Rietveld refinement indicated an expansion
in unit cell volume, a decrease in crystallite size and preferential orientation of the crystals
for all samples submitted to microwave heating, suggesting that the microwaves interacted
with the solvated ions of HA, favoring the ion exchange and a re-precipitation of the crystals,
which came to contain the Mg2+, Mn2+ and Sr2+ ions in their structure.
Keywords: Hydroxyapatite, Ionic exchange, Microwave.
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