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Volumen II - SAM

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3.2 Reacciones químicas probables<br />

Para el caso del precursor preparado a temperatura ambiente relativamente baja (entre 10 y 23 ºC,<br />

correspondiente a las estaciones de otoño, invierno y primavera), los componentes de la mezcla que<br />

reaccionaron fueron la magnesia y el fosfato de monoaluminio produciendo fosforroslerita, un compuesto<br />

cristalino desconocido y una fase amorfa. Se cree que dicho compuesto desconocido es un fosfato ácido de<br />

magnesio parcialmente cristalizado, del tipo MgHPO4·xH2O, con x>3 ya que por pérdida de agua de<br />

hidratación se transforma en newberyita (MgHPO4·3H2O). La fase amorfa es un gel en el sistema Al2O3-<br />

MgO-P2O5-H2O, probablemente constituida por fosfato ácido de magnesio y una pequeña cantidad de fosfato<br />

de aluminio (quizás del tipo AlPO4·nH2O), proveniente del fosfato de monoaluminio empleado. Si asumimos<br />

estas hipótesis podemos escribir la ecuación 1:<br />

2 MgO + Al(H2PO4)3 + (5+x+n) H2O —→<br />

magnesia fosfato monoaluminio agua<br />

—→ MgHPO4·7H2O + MgHPO4·xH2O + AlPO4·nH2O (Ec. 1)<br />

fosforroslerita desconocido amorfo<br />

J.E.Casiddy [8] mencionó que la fase amorfa podía ser del tipo AlH3(PO4)2·nH2O con lo que la reacción sería<br />

como la ecuación 2:<br />

2 MgO + 2 Al(H2PO4)3 + (5+x+n) H2O —→<br />

magnesia fosfato monoaluminio agua<br />

—→ MgHPO4·7H2O + MgHPO4·xH2O + 2 AlH3(PO4)2·nH2O (Ec. 2)<br />

fosforroslerita desconocido amorfo<br />

Las temperaturas ambiente relativamente bajas (en otoño, invierno y primavera) permitieron que las<br />

reacciones se desarrollen a menor velocidad reduciendo las pérdidas de agua por evaporación y<br />

favoreciendo, por consiguiente, la formación de fosforroslerita y la cristalización del compuesto<br />

desconocido. Estas fases, presentes en los primeros días, se transformaron en newberyita al progresar el<br />

secado, según la ecuación 3:<br />

MgHPO4·7H2O + MgHPO4·xH2O —→ 2 MgHPO4·3H2O + (4+x-3) H2O (Ec. 3)<br />

fosforroslerita desconocido newberyita agua<br />

Seguramente la fase amorfa también pierda agua de hidratación durante el secado.<br />

Para temperaturas de preparación del precursor más altas (en verano), la mayor velocidad de las reacciones<br />

provocaron que la evolución de calor sea más rápida. Por consiguiente, la mayor temperatura favoreció una<br />

pronta transformación de la fosforroslerita en newberyita (ecuación 3) o la menor disponibilidad de agua (por<br />

evaporación) llevó a los reactivos directamente a la formación de newberyita (ecuación 4):<br />

2 MgO + Al(H2PO4)3 + (1+x+n) H2O —→<br />

magnesia fosfato monoaluminio agua<br />

—→ MgHPO4·3H2O + MgHPO4·xH2O + AlPO4·nH2O (Ec. 4)<br />

newberyita amorfo amorfo<br />

En realidad, las ecuaciones 1, 2 y 4 no muestran la verdadera relación MgO/Al(H2PO4)3 empleada ya que una<br />

mezcla de relación molar ≤2 no conduce a un material cementicio de buenas propiedades. El precursor<br />

desarrollado en este trabajo contiene un importante exceso de magnesia, con una relación alrededor de 7.<br />

Así, la ecuación 4, por ejemplo, debería escribirse:<br />

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