The crystal structure of a synthetic AB-type carbonate apatite sample was analyzed by Rietveld refinement including a model with carbon atom not fixed in the B-site of the apatite structure. Only one constraint was applied to this model: the fractional occupancies of the atoms in the CO3 ion plus PO4 ion were equal 1.0 per phosphate site with six sites per unit cell. Rietveld refinement of the crystal structure with space group P6(3)/m results in cell parameters a = 9.3583(1) Å and c = 6.9226(5) Å; Z =1; Rwp = 0.0824 and 9.5 wt. (%) of carbonate in this structure. The use of simple geometry formulas showed that the C atom is not located at the center of the equilateral triangle of oxygen O2, O3 and O3', but to a distance 0.18 Å of this triangle. The results seem to indicate a new 3-D crystal structure of the carbonated apatite in PO4 groups.

A estrutura cristalina de uma hidroxiapatita sintética com 12,8(±0,64)% em peso de íons CO3(2-) foi analisada por difração de raios X através do método de Rietveld de refinamento utilizando as funções Pearson VII e pseudo-Voigt para o ajuste do perfil. Os resultados obtidos para os parâmetros da célula unitária, quando comparados à amostra de referência de hidroxiapatita, mostraram contração do parâmetro a (=b) e uma expansão do c, não havendo variações significativas para as diferentes funções de ajuste utilizadas. A separação dos alargamentos anisotrópicos das reflexões decorrentes das microdeformações da célula unitária indicou que esse efeito é dominante no alargamento das linhas de reflexão, notadamente para os planos (hkl) com distância interplanar inferior a 2,24 Å. Foram notadas modificações nas coordenadas atômicas dos átomos do C nos sítios referentes aos grupos PO4(3-) (sítio B) e OH- (sítio A). Os tamanhos médios dos cristalitos em nanômetros estimados nas direções (002) e (300) mostraram morfologia aproximadamente equiaxial. Os valores para o teor em peso de íons carbonato na amostra foram de 11,72 (±0,64)% com a Pearson VII e 13,20 (±0,64)% com a função pseudo-Voigt. O refinamento dos fatores ocupacionais dos átomos de C nos dois sítios considerados PO4(3-) (B) e OH- (A) indicou maior presença desse íon no sítio B. Entretanto a ocupação relativa do átomo C no sítio B foi menor do que a observada no sítio A.

The crystal structure of the synthetic hydroxyapatite with 12.8 (±0,64) wt. % CO3(2-) ion content was analyzed by X-ray diffraction using the Rietveld refinement method employing Pearson VII and pseudo-Voigt functions to fit the X-ray profile. The results obtained for unit cell parameters when compared to pattern hydroxyapatite showed a decrease in the a (=b) parameter and an increase in the c parameter without significant difference between the functions employed. The separation of the anisotropic broadening of reflections originated from unit cell strains indicated that this effect is dominant in reflection line broadening, principally to hkl plans with an interatomic distance lower than 2,24 Å. Modifications in the atomic coordinates of C atom were noted mainly in PO4(3-) (B site) and OH- (A site) sites. The average crystallite size in the crystallography axis directions (002 and 300) suggests equiaxial morphology. The results obtained to CO3(2-) content were 11.72 (±0,64) wt. % to Pearson VII and 13.20 (±0,64) wt. % to pseudo-Voigt function. The refinement of the occupancy factors to C atoms in both sites PO4(3-)(B) and OH- (A) indicated higher insertion in phosphate site than hydroxide site. However, the relative occupancy of the C atom observed in the B site is lower than in the A site.