CÁLCULO DE COMPOSICIÓN DE (La0,25Ce0,52Pr0,17Nd0,06)Ni5-XAlX EN FUNCIÓN DE LOS PARÁMETROS DE CELDA

S. OBREGÓN; M.R. ESQUIVEL; J.J.ANDRADE GAMBOA

Cordoba

Congreso; XXVII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2011

Introducción: La síntesis de materiales AB5 multisustituidos por molienda reactiva se ha convertido en una alternativa viable y económica. La versatilidad de los mismos permite variar la composición mediante sustituciones de elementos en el sitio A y en el sitio B lo que permite variar los parámetros de celda de la estructura hexagonal (a, c y Vc). Es factible estudiar los cambios composicionales mediante técnicas estructurales (difracción de rayos X) y analíticas (espectroscopía dispersiva en energías). Objetivos: A partir de una construcción geométrica de la celda unidad, basada en la hipótesis de esferas rígidas, se pretende calcular la cantidad de Al incorporado en la estructura hexagonal  a partir de datos estructurales (parámetros de celda a y c) obtenidos por XRD y compararlos con datos analíticos obtenidos por EDS. Experimental: Una mezcla de (La0,25Ce0,52Pr0,17Nd0,06), Ni, Al fue aleada por molienda reactiva, se sintetizaron dos muestras de composición (La0,25Ce0,52Pr0,17Nd0,06)Ni5-XAlX,con x(nominal)=0.5 y 1, se analizó su composición mediante espectroscopía dispersiva en energías (EDS) y se realizó un análisis mediante difracción de rayos X (XRD). Resultados: Mediante el desarrollo de un modelo geométrico de esferas rígidas para la celda unidad, se predijo la variación de los parámetros de celda a y c en función de la sustitución de Al en las posiciones 2c y 3g de la estructura tipo AB5 (P6/mmm). El parámetro a es directamente proporcional a la sustitución de Al en 2c mientras que no varia con la sustitución en 3g. El parámetro c aumenta con la sustitución de Al en la posición 3g pero disminuye con la sustitución en 2c. Este modelo se aplicó a una fase LaNi5-xAlx (x = 0,3) [1] y se obtuvo el valor x = 0,4, lo cual indica una validez aceptable del modelo propuesto. A partir de difractogramas obtenidos para muestras de (La0,25Ce0,52Pr0,17Nd0,06)Ni5-XAlX sintetizadas por molienda reactiva, con x(nominal)= 0,5 y 1, se calcularon los parámetros de celda, dando como resultado a=(4,922 ± 0,004) Å, c=(4,010 ± 0,002) Å y a=(4,960 ± 0,005) Å y c=(4,048 ± 0,004) Å, respectivamente. A partir de estos valores se calculó el contenido de Al en ambas muestras: para x(nominal) = 0,5 se estimó x = 0,1, y para x(nominal) = 1 se obtuvo x = 0,9. Conclusiones: Se verificó la validez del modelo geométrico propuesto a partir de datos de la bibliografía y se aplicó para calcular el grado de sustitución x de muestras (La0,25Ce0,52Pr0,17Nd0,06)Ni5-XAlX, sintetizadas mediante molienda reactiva, para dos composiciones nominales. El bajo valor de x (0,1) en la muestra con x(nominal)= 0,5 puede originarse en el muestreo de Al durante el proceso de molienda, a diferencia de lo ocurrido en la muestra de mayor composición (x(nominal)= 1) para la cual se mejoró  la incorporación de Al en la estructura (x=0.9~x(nominal)). Referencias: [1] J. M. Joubert, R. Cerný, M. Latroche, A. Percheron-Guegan, K. Yvon, Intermetallics, Vol13, pp  227 – 231, 2005.