ESTUDIO DE LA REACCIÓN DE alfa-LiAlSi2O6 CON NH4HF2 POR DRX

ALEXANDER C. RESENTERA; GUSTAVO D. ROSALES; MARIO H. RODRIGUEZ; MARCELO ESQUIVEL

San Carlos de Bariloche

Jornada; XV Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2019

CAB-IB

En este trabajo se presentan los resultados del análisis de los productos generados por la reacción entre α-LiAlSi2O6 y NH4HF2 (α-E y BiF, respectivamente) desde 25 hasta 260°C, mediante difracción de rayos X (DRX). Las mezclas α-E:BiF fueron preparadas a una relación 3:15 (m:m), respectivamente. En cada ensayo, al llegar a la temperatura de trabajo, el sistema se mantuvo isotérmicamente durante 1 hora y luego, se enfrió hasta 25°C. Mediante DRX, se identificaron las fases obtenidas y sus parámetros estructurales y microestructurales usando un difractómetro PAN´alytical Empyrean, operado a 40 kV y 30 A.Durante el proceso propuesto se producen varias reacciones en un acotado rango de temperaturas. La reacción de fluoración comienza a los 78 y finaliza a 133°C, produciendo LiF, (NH4)3SiF6·F, (NH4)3AlF6, NH3(g) y H2O(g). A temperaturas mayores de los 150°C, el (NH4)3SiF6·F se transforma a (NH4)2SiF6. Finalmente, entre 190 y 260°C el (NH4)2SiF6 sublima y el (NH4)3AlF6 se descompone en dos etapas formando NH4AlF4 y luego, AlF3.En la Figura 1 se muestran los resultados de la variación del tamaño de cristalita (D) en función de la temperatura para todos los compuestos cristalinos presentes en esta reacción. A 110°C, el D del α-LiAlSi2O6 disminuye levemente como consecuencia del comienzo del proceso de fluoración. Luego de esta temperatura, α-E no es detectado debido talvez al límite de resolución de la técnica utilizada. Para NH4HF2, D muestra un crecimiento continuo hasta los 138°C, causado por el aumento en la movilidad de los iones durante el proceso de fusión de éste, eliminando así las fronteras entre los dominios cristalinos. Además estos procesos, explicarían los elevados desarrollos cristalinos de los productos (NH4)3AlF6 y (NH4)3SiF6·F. Para el (NH4)3SiF6·F, D disminuye al aumentar la temperatura, como consecuencia de su transformación a (NH4)2SiF6. Las fases (NH4)2SiF6 y (NH4)3AlF6 presentan un aumento progresivo de D respecto de los valores observados a 150°C. A 210°C, el valor de D para el NH4AlF4 es menor que el correspondiente a su fase previa. Éste último fenómeno, se repite a los 260°C para la formación AlF3. El LiF obtenido a los 110°C posee un bajo D ya que su desarrollo cristalino no se encontraría favorecido por el aumento en la movilidad de los iones debido a la fusión del BiF. Finalmente, el análisis antes descripto muestra la relevancia que tiene la técnica de DRX para el estudio, seguimiento y caracterización de las reacciones sólido-sólido.