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

A.C.J. RESENTERA; M. R. ESQUIVEL; M.H.RODRIGUEZ; G.D.ROSALES

San Carlos de Bariloche

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

Comisión Nacional de Energía Atómica

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 isotérmico 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 mA.Durante el proceso propuesto se producen múltiples 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 presentan los resultados de la variación del tamaño de cristalita (D) en función de la temperatura para todos los compuestos cristalinos que intervienen en el proceso. A 110°C, el D del α-LiAlSi2O6 disminuye levemente como consecuencia del comienzo de la reacción de fluoración. Luego de esta temperatura, α-E no es detectado, de acuerdo a límite de resolución de la técnica utilizada. Para NH4HF2, D muestra un crecimiento continuo hasta los 138°C, debido a que cerca de su punto de fusión se acelerarían los procesos difusivos entre los iones, eliminando las fronteras entre 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 al de la fase que proviene. 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 los procesos difusivos. Finalmente, el análisis antes descripto muestra la relevancia que tiene la técnica de DRX para el estudio y seguimiento de reacciones en sistemas multifásicos complejos.Palabras clave: Fluoración; Análisis microestructural; DRX.