Charakterizace a termochemická studie biologických fosforečnanů vápenatých

Ing. Anna Kohutová, Ph.D.

Disertační práce

Characterization and thermochemical study of biological calcium phosphates

Anotace:

Disertační práce se zabývá metodami přípravy, charakterizací a termochemickou studií hydroxyapatitu, beta-fosforečnanu vápenatého a amorfního fosforečnanu vápenatého, které před-stavují důležité sloučeniny vyskytující se v živých organismech, v nichž sehrávají významnou roli. Rovněž byly porovnány vlastnosti synteticky připravených sloučenin a preparátů biolo-gického původu. Vzorky studovaných materiálů byly zkoumány pomocí elektronové mikro-skopie s energiově disperzním analyzátorem, rentgenovou difrakční analýzou, rentgenovou mikrodifrakcí, Ramanovou spektroskopií a optickou emisní spektroskopií s indukčně váza-ným plazmatem. Termodynamická studie zahrnuje určení teplotní závislosti krystalizačních entalpií fosforečnanů vápenatých, hydroxyapatitu a biologických hydroxyapatitů pomocí zdvojeného izoperibolického reakčního kalorimetru, stanovení rozpustnosti těchto sloučenin při 25 °C v destilované vodě a při 25, 37 a 45 °C v simulovaném fyziologickém prostředí o iontové síle 0,3 mol.dm-3. V práci byly také pomocí diferenční termické analýzy a termogra-vimetrie studovány transformační procesy probíhající ve studovaných materiálech.

Abstract:

The dissertation thesis focuses on methods of preparation, characterization and a thermody-namic study of hydroxyapatite, beta-tricalcium phosphate and amorphouse calcium phosphate in relation to their biological occurrence in living organisms. Biological specimens - samples of hard tissues and kidney stones - have been obtained for this thesis and compared with syn-thetically prepared samples. Analytical methods such as Scanning Electron Microscopy with Energy-dispersive X-ray Spectrometer, X-ray Diffraction Techniques, Raman Spectroscopy and Inductively Coupled Plasma Atomic Emission spectroscopy have been used to examine the biological samples qualitatively and quantitatively. The thermodynamic study includes determination of crystallization enthalpies of tricalcium phosphates, hydroxyapatites and biological hydroxyapatites using an isoperibolic twin reaction calorimeter at 25, 37 and 45°C and at the physiological ionic strength of 0.3 mol.dm-3. The dissertation further includes deter-mination of the solubility of calcium phosphates at 25 °C in distilled water, and 25, 37 and 45°C with reference to the previous calorimeter measurement in physiological conditions. The thesis has been extended to include an examination of transformation process using a differential thermal analysis and thermogravimetry.

Klíčová slova

Fosforečnany vápenaté, hydroxyapatit, tvrdé tkáně, ledvinové kameny, krystalizační entalpie, zdvojený izoperibolický reakční kalorimetr.

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 19. 11. 2012

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 4. 1. 2013

Univerzita Pardubice

Fakulta chemicko-technologická

Doktorský studijní program / obor:
Chemie a chemické technologie / Anorganická technologie