Hýdroxýapatit er erfitt að leysa upp við venjulegar aðstæður, en það getur leyst snefil upp í ákveðnu súru umhverfi. Hýdroxýapatit (HA) er náttúrulegt kalsíumfosfat steinefni með efnaformúlu Ca₁₀(PO₄)6(OH)₂, með kristalbyggingu sem er mjög lík ólífrænum hlutum mannabeina og tanna. Leysni þess hefur verulega áhrif á pH umhverfis, hitastig, jónstyrk og lausnarsamsetningu. Við lífeðlisfræðilegar aðstæður (pH 7,4, 37 gráður) sýnir hýdroxýapatít afar mikinn stöðugleika og mjög lítinn leysni (u.þ.b. 0,001-0,01 g/L), sem er einn af helstu kostum þess sem líflæknisfræðilegt efni (svo sem beinviðgerðarefni og tannígræðsluhúð).
Vísindaleg meginreglan um leysni: Upplausnarferlið hýdroxýapatíts er í meginatriðum jónaskiptaviðbrögð. Þegar pH umhverfisins er undir jafnrafmagnspunkti þess (u.þ.b. pH 4-5), sameinast H⁺ jónir í lausninni við OH⁻ hópana á yfirborði hýdroxýapatíts, sem leiðir til eyðingar kristalbyggingar og losunar Ca²⁺ og PO₄³⁻ jóna. Tilraunagögn sýna að í 0,1 mól/L saltsýrulausn er upplausnarhraði hýdroxýapatíts um það bil 0,03 g/(L·h), og magn uppleysts eykst línulega með auknum sýrustyrk. Hins vegar skal tekið fram að raunverulegt upplausnarhraði er einnig fyrir áhrifum af kristalagnastærð, tilteknu yfirborði og innihaldi óhreininda - minni kornastærð og stærra tiltekið yfirborð veldur hraðari upplausnarhraða.
Upplausnareftirlit í hagnýtri notkun
Á iðnaðarsviðinu eru upplausnareiginleikar hýdroxýapatíts nákvæmlega beitt við mismunandi aðstæður. Til dæmis, þegar það er notað sem síuefni til að fjarlægja flúor, verður saltsýruleysni þess að vera stranglega stjórnað undir 0,03% (-viðmið iðnaðarins) til að tryggja að það geti aðsogað flúorjónir (aðsogshraði allt að 98%) í súrri skólphreinsun án þess að valda aukamengun vegna óhóflegrar upplausnar. Á lífeðlisfræðilegu sviði, með því að stjórna gropleika hýdroxýapatíts (td 60% grophönnun) og streituþol þess (400 MPa stig), er hægt að brjóta það niður hægt og rólega in vivo á sama tíma og stuðla að nýrri beinamyndun og ná fram kraftmiklu jafnvægi milli efna og vefja.
Leysniprófunaraðferðir og iðnaðarstaðlar: Bæði International Organization for Standardization (ISO) og American Society for Testing and Materials (ASTM) hafa komið á prófunarforskriftum fyrir leysni hýdroxýapatíts. Dæmigerðar aðferðir fela í sér að setja 10 g sýni í 500 ml af pH 2 saltsýrulausn, hrært er við 200 snúninga á mínútu í 24 klst, og síðan ákvarða Ca²⁺ og PO₄³⁻ styrkleika í lausninni með því að nota ICP-OES til að reikna út leysnishraðann. Hágæða-hýdroxýapatít ætti að hafa slithraða minna en 0,01% (hermt líkamsvökvahringrásarpróf) til að tryggja burðarvirki við langtímanotkun.
Upplausnarhegðun undir sérstökum skilyrðum
Það er athyglisvert að hýdroxýapatít í lausnum sem innihalda flúor- myndar óleysanlegra flúorapatit (Ca₅(PO₄)₃F), sem dregur enn frekar úr leysni þess niður fyrir 0,0001 g/L. Þessi eign hefur verið notuð við hreinsun fráveituvatns með kjarnorku; með því að bæta hýdroxýapatiti við úran-afrennslisvatn er hægt að minnka styrk úranjóna úr 100 mg/L niður fyrir 0,05 mg/L. Í háum-hita, háþrýstingsumhverfi (td 200 gráður, 10 MPa), getur hýdroxýapatit umbreytt í stöðugri -TCP fasa, sem dregur úr leysni þess um meira en 50%.
