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フルオロアパタイト（フルオロアパタイトとも綴られる）は、化学式 Ca 5 (PO 4 ) 3 F（リン酸カルシウム）で表されるリン酸塩鉱物です。フルオロアパタイトは硬い結晶性の固体です。サンプルはさまざまな色（緑、茶色、青、黄色、紫、または無色）を示すことがありますが、遷移金属を含まない物質であるため、純粋な鉱物は無色です。ヒドロキシアパタイトとともに、特にフッ素入り歯磨き粉を使用する人の歯のエナメル質の成分となることがありますが、工業用途では両方の鉱物はリン鉱石の形で採掘され、その通常の鉱物組成は主にフルオロアパタイトですが、他の鉱物もかなりの量含まれていることがよくあります。[ 5 ]
フルオロアパタイトは六方晶系で結晶化する。生体マトリックス中では、ヒドロキシアパタイト（Ca 5 (PO 4 ) 3 OH または Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ）と固溶体として組み合わされることが多い。クロロアパタイト（Ca 5 (PO 4 ) 3 Cl）は、関連する別の構造である。[ 5 ]工業的には、この鉱物はリン酸とフッ化水素酸の両方の重要な供給源である。
フッ素アパタイトは鉱物としては最も一般的なリン酸塩鉱物です。火成岩やカルシウムに富む変成岩に副成分鉱物として広く産出します。堆積岩では砕屑性鉱物または続成鉱物としてよく産出し、リン鉱石鉱床の重要な構成要素です。ラテライト土壌では残留鉱物として産出します。[ 2 ]
フルオロアパタイトは、サメやその他の魚の歯にさまざまな濃度で存在します。また、水道水のフッ素添加やフッ素入り歯磨き粉の使用などによってフッ化物イオンに曝露された人間の歯にも存在します。フルオロアパタイトの存在は、虫歯やう蝕の予防に役立ちます。[ 6 ]フルオロアパタイトには、う蝕に関連する主要な細菌であるミュータンス連鎖球菌の増殖を抑制するのに役立つ、穏やかな静菌性もあります。 [ 7 ]
フルオロアパタイトは3段階のプロセスで合成できます。まず、中性pHでカルシウム塩とリン酸塩を組み合わせることによりリン酸カルシウムが生成されます。次に、この物質がフッ化物源（多くの場合、モノフルオロリン酸ナトリウムまたはフッ化カルシウム（CaF 2 ））とさらに反応して鉱物を生成します。この反応は地球規模のリン循環に不可欠です。[ 8 ]
アパタイト中に天然に存在する不純物であるフルオロアパタイトは、リン酸製造時に硫酸によってアパタイトが分解される過程で、副産物としてフッ化水素を生成します。この副産物であるフッ化水素は、現在ではフッ化水素酸の工業的供給源の一つとなっており、フッ化水素酸は、様々な重要な工業用および医薬品用フッ素化合物の合成における出発原料として使用されています。
マンガン-IIとアンチモン-Vをドープした合成フルオロアパタイトは、ハロ蛍光体と呼ばれる第2世代の蛍光管蛍光体の基礎となった。253.7 nmの水銀共鳴光を照射すると、許容範囲の白色の範囲内で幅広い発光を示す蛍光を発した。アンチモン-Vは主要な活性剤として働き、幅広い青色発光を生成した。マンガン-IIを添加すると、アンチモンピークを犠牲にして、発光スペクトルの赤色端に2番目の幅広いピークが現れた。これは、非放射過程によって励起エネルギーがアンチモンからマンガンに伝達され、発光が青色からピンク色に変化したためである。格子中のフッ化物イオンの一部を塩化物イオンに置換すると、発光帯がスペクトルの長波長側の赤色端に全体的にシフトした。これらの変更により、ウォームホワイト、ホワイト、デイライト管用の蛍光体（それぞれ補正された色温度は2900K、4100K、6500K）を製造できるようになりました。マンガンとアンチモンの活性剤の量は0.05～0.5モルパーセントです。ハロゲン化蛍光体の製造に使用される反応を以下に示します。製品が蛍光を発するためには、アンチモンとマンガンを適切な微量で組み込む必要があります。
カルシウムの一部をストロンチウムに置き換えることで、発光ピークをより狭くすることもあった。特殊な用途や着色管の場合、ハロゲン化蛍光体は少量の他の蛍光体と混合され、特に食品市場や美術スタジオの照明に使用される演色性の高いデラックス管に用いられた。
1942年にハロ蛍光体が開発される以前は、第一世代のウィレマイト格子構造を持つマンガン(II)活性化オルトケイ酸亜鉛およびオルトケイ酸ベリリウム亜鉛蛍光体が蛍光管に使用されていた。ベリリウム化合物の呼吸器毒性のため、これらの初期の蛍光体が使われなくなったことは、健康にとって有益であった。
1990年頃から、希土類イオンで活性化された赤、青、緑の3つの蛍光体を適切な比率で混合して許容できる白色を生成する第3世代の三元蛍光体が、ハロ蛍光体にほぼ取って代わった。[ 9 ]
フッ素アパタイトはリン製造の原料として使用できる。石英の存在下で炭素によって還元される。
冷却すると、白色リン（P4 ）が生成される。
フッ素アパタイトは宝石としても使用される。[ 10 ]