Síntesis y caracterización de la Espinela FeCr2O4

• Autores: Juan Fernando Montoya Carvajal, Edgar Andrés Chavarriaga Miranda, Stiven Villada Gil, Andrés Mauricio MuñozGarcía, Oscar Jaime Restrepo Baena
• Localización: Producción + Limpia, ISSN-e 1909-0455, Vol. 10, Nº. 1, 2015, págs. 64-72
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Síntese e caracterização da espinela fecr2O4
  • Synthesis and characterization of the FeCr2O4 spinel
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• Resumen
  • español

    Introducción. Los compuestos con estructura espinela se caracterizan por poseer en sus posiciones tetraedrales y octaedrales, lo cual les permite ser versátiles en aplicaciones tecnológicas debido a sus propiedades físicas y químicas (Ziemniak,Anovitz, Castelli y Porter, 2007, 1474-1492). Las ferritas y cromitas tienen particular interés, debido a sus diversas propiedades físicas, lo cual les permite presentar versatilidad ante aplicaciones de carácter tecnológico (Gopal y Spaldin, 2006, 094418-9; Singh y Rhee, 2010, 1233-1237). Objetivo. Sintetizar con el método cerámico tradicional la espinela FeCr2O4 e identificar sus principales propiedades a partir de la caracterización estructural, colorimétrica y magnéticamente. Materiales y métodos. A través de reacciones en estado sólido a altas temperaturas, mediante los óxidos de hierro y cromo (Cr2O3 y Fe3O4) en proporciones fijas como precursores, se sintetizó el compuesto FeCr2O4 con estructura tipo espinela. Para la síntesis de diferentes temperaturas se llevó a cabo una caracterización del material obtenido a través de difracción de rayos X (DRX), espectroscopia UV-VIS-NIR, análisis térmico (DTA/TGA) y la susceptibilidad magnética. Resultados. Los resultados obtenidos coinciden con los reportes y se pudo observar que los cambios en los espectros de reflectancia se relacionan con la fase identificada, con el grado de cristalinidad y la respuesta magnética. Conclusiones. Se sintetizó satisfactoriamente la espinela FeCr2O4 empleando el método tradicional para temperaturas entre 800 y 1300°C, y se obtuvieron muestras con similitudes estructurales y estables ópticamente.

  • English

    Introduction. Compounds with spinel structures are known for having cations in their tetrahedral and octahedral structures, a fact that gives them versatility for technological applications given their physical and chemical properties (Ziemniak,Anovitz,Castelli y Porter,2007,1474-1492). Ferrites and chromites are especially interesting due to their diverse physical properties and their consequent versatility for technological applications (Gopal y Spaldin, 2006, 094418-9; Singh y Rhee, 2010, 1233-1237). Objective. Synthetize, with the traditional ceramic method, the FeCr2O4 spinel and identify its main properties taking its structural, colorimetric and magnetic characterization as a base. Materials and methods. By the use of reactions in the solid state at high temperatures, by means of the iron and chromium oxides (Cr2O3 and Fe3O4) at fixed proportions as precursors, the FeCr2O4 compound with a spinel type structure was synthetized. For the synthesis of different temperatures,a characterization of the material obtained was performed by means of X ray diffraction (DRX), UV-VIS-NIR spectroscopy, thermal analysis (DTA/TGA) and the magnetic susceptibility. Results. The results obtained agree with the reports and it can be seen that the changes in the reflectance spectrums are correlated with the base identified, with the crystallinity degree and with the magnetic response. Conclusions. The FeCr2O4 spinel was satisfactorily synthetized by the use of the traditional method for temperatures between 800 and 1300 °C, and samples with structural and optically stability were obtained.

  • português

    Introdução. Os compostos com estrutura espinela se caracterizam por possuir em suas posições tetraedros e octaedros, o qual lhes permite ser versáteis em aplicações tecnológicas devido a suas propriedades físicas e químicas (Ziemniak, Anovitz, Castelli y Porter, 2007, 1474-1492). As ferrites e cromitas têm particular interesse, devido a suas diversas propriedades físicas, o qual lhes permite apresentar versatilidade ante aplicações de caráter tecnológico (Gopal y Spaldin, 2006, 094418-9; Singh y Rhee, 2010, 1233-1237). Objetivo. Sintetizar com o método cerâmico tradicional a espinela FeCr2O4 e identificar suas principais propriedades a partir da caracterização estrutural, colorimétrica e magneticamente. Materiais e métodos.Através de reações em estado sólido a altas temperaturas, mediante os óxidos de ferro e cromo (Cr2O3 e Fé3O4) em proporções fixas como precursores, sintetizou-se o composto FeCr2O4 com estrutura tipo espinela. Para a síntese de diferentes temperaturas se levou a cabo uma caracterização do material obtido através de difração de raios X (DRX), espectroscopia UV-VIS-NIR, análise térmico (DTA/TGA) e a susceptibilidade magnética. Resultados. Os resultados obtidos coincidem com os reportes e se pôde observar que as mudanças nos espectros de refletância se relacionam com a fase identificada, com o grau de cristalinidade e a resposta magnética. Conclusões. Sintetizou-se satisfatoriamente a espinela FeCr2O4 empregando o método tradicional para temperaturas entre 800 e 1300 °C, e se obtiveram mostras com similitudes estruturais e estáveis oticamente.