pH 4.3과 pH 7.0의 과포화용액에서 불소의 농도가 합성 수산화인회석의 결정 성장에 미치는 영향

Abstract

이번 연구의 목적은 포화도가 동일하게 설계된 pH 4.3 과 pH 7.0, 두 종류의 과포화용액에서 불소 농도의 변화가 합성 수산화인회석(hydroxyapatite, HA)을 이용한 seeded crystal growth 에 미치는 영향을 정량적으로 분석하는 것이다. pH 4.3 과 7.0 두 종류의 인산칼슘 과포화 용액의 불소 농도를 0, 1, 2, 4ppm 으로 달리하여 총 8 군의 실험 용액을 제조하였다. 각 실험용액은 HA seed 가 들어있는 반응주를 일정 유속으로 통과하도록 하여 인산칼슘 염이 HA seed 표면에 침착되어 결정성장이 일어나도록 하였다. 이러한 결정화 과정을 평가하기 위하여 실험 용액이 결정 성장 반응을 일으키기 전 후의 칼슘, 인산, 불소이온 농도의 차이를 평가하였고, 결정 성장 후 질량 증가량을 측정하였다. 또한 결정 성장 반응 이후의 표본의 분자 성분비를 조사하였다. 실험을 통해 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1. pH 4.3 의 실험 용액을 통한 결정 성장 반응에서 pH 7.0 의 경우보다 유의하게 더 많은 칼슘, 인산, 불소 이온의 침착이 관찰되었다(p<0.05). 2. 불소 농도가 4ppm 까지 증가함에 따라 pH 4.3 의 경우 유의하게 더 많은 칼슘, 인산, 불소 이온이 침착되고, 더 많은 양의 결정성장이 일어남을 관찰할 수 있었다(p<0.05)(일부 군 예외). 그러나 pH 7.0 의 조건에서는 이러한 양상이 명확하지 않았다. 3. pH 7.0 의 실험 용액을 이용한 결정 성장에서 얻어진 결정의 Ca/P 비율은 불소의 농도가 4ppm 까지 증가함에 따라 유의하게 높게 측정되었다(p<0.05). 그러나 pH 4.3 의 실험 용액을 이용한 결정 성장에서 얻어진 결정의 Ca/P 비율은 불소의 농도 변화에 따른 차이가 없었다. 결론적으로, pH 7.0보다 pH 4.3의 실험조건에서 더 결정 성장이 촉진되며, pH 4.3의 실험조건에서는 불소 농도가 증가함에 따라 HA를 seed로 한 결정 성장이 더 촉진되는 양상을 보였다.