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Annales de Chimie - Science des Matériaux

0151-9107
 

 ARTICLE VOL 31/5 - 2006  - pp.611-620  - doi:10.3166/acsm.31.611-620
TITRE
Etude thermodynamique et cinétique de l’'attaque de la fluorapatite par l’'acide phosphorique

TITLE
Thermodynamic and kinetic study of the attack of fluoropatite by phosphoric acid solutions

RÉSUMÉ

Le présent travail relate les résultats obtenus par microcalorimétrie pour l'’attaque de la fluorapatite (Fap) par les solutions d’'acide phosphorique contenant 10, 18 et 30 % en masse de P2O5 et cela pour un rapport solide / liquide de plus en plus élevé. L'’augmentation progressive de ce rapport conduit à la formation du phosphate monocalcique monohydraté (Ca(H2PO4)2 ,H2O) ou d'’un mélange de ce dernier et de phosphate bicalcique dihydraté (CaHPO4 ,2H2O), et la thermogenèse présente un, deux ou trois pics. De plus le tracé de la quantité de chaleur calculée par intégration du signal brut, en fonction de la masse de Fap introduite, a permis de calculer la solubilité de Ca(H2PO4)2 ,H2O dans les solutions à 18 % et 30 % en P2O5. Le traitement de certains résultats par itération a permis de déduire la constante de vitesse et l'’enthalpie de précipitation de ce phosphate. La valeur trouvée pour cette dernière (-5,14 kJ mol-1) est très proche de celle déterminée par mesure directe (-5,2 kJ mol-1) et de celle figurant dans la littérature (-5,0 ± 0,1 kJ mol-1).



ABSTRACT

Thermodynamic and kinetic study of the attack of fluorapatite by phosphoric acid solutions. Microcalorimetric measurements were performed on the attack of fluorapatite (Fap) by solutions of phosphoric acid containing 10, 18 and 30 weight % P2O5 with various values of the solid / liquid ratio. Increasing this ratio led to successive precipitation of monocalcium phosphate monohydrate (Ca(H2PO4)2 ,H2O) or of a mixture of the latter with the dicalcium phosphate dihydrate (CaHPO4 ,2H2O). Depending on the value of this ratio, the thermogenesis curve presents one, two or three peaks. Moreover the plot of the energy , calculated by integration of the recorded signal, as a function of the mass of Fap, enables to calculate the solubility of Ca(H2PO4)2 ,H2O in 18 % and 30 % P2O5 solutions. Some results were processed iteratively in order to get the kinetic constant and the enthalpy of precipitation of monocalcium phosphate monohydrate. The value found for the latter quantity (-5.14 kJ mol-1) is close to the one determined experimentally (-5.2 kJ mol-1) and to the value published in the literature (-5.0 ± 0.1 kJ mol-1).



AUTEUR(S)
Khemaies BRAHIM, Kais ANTAR, Ismail KHATTECH, Mohamed JEMAL

Reçu le 30 juin 2005.    Accepté le 7 mars 2006.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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