Spectroscopic Determination of Optimal Hydration Time of Zircon Surface



Título del documento: Spectroscopic Determination of Optimal Hydration Time of Zircon Surface
Revista: Journal of the Mexican Chemical Society
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000368929
ISSN: 1665-9686
Autors: 1
2
3
Institucions: 1Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, Departamento de Química, México, Distrito Federal. México
2Instituto Tecnológico de Toluca, División de Estudios de Posgrado, Metepec, Estado de México. México
3Universidad Autónoma del Estado de México, Facultad de Química, Toluca, Estado de México. México
Any:
Període: Jul-Sep
Volum: 54
Número: 3
Paginació: 153-156
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental
Resumen en español Los minerales que son inmersos en solución acuosa, desarrollan una carga eléctrica, producida por la aparición de la disociación anfotérica de los grupos hidroxilo formados en superficie. Esta propiedad es específica para cada mineral y la determinación del tiempo de hidratación es fundamental para realizar posteriores estudios de sorción en la interfase sólido/líquido. En este estudio se determinó el tiempo óptimo de hidratación del circón (ZrSiO4), comparando la técnica clásica por titulación potenciométrica con la técnica de fluorescencia a diferentes tiempos. La técnica de fluorescencia fue desarrollada gracias a las impurezas de tierras raras que son contenidas en cantidades traza en los minerales de circón. El análisis por activación neutrónica mostró que las impurezas contenidas en este lote de circón eran principalmente el Dy3+, Eu3+ y el Er3+. El Dy3+ tiene una buena respuesta fluorescente que se incrementa con las moléculas de agua a medida que este elemento se hidrata. Los resultados mostraron que el método potenciométrico es largo y tedioso, pues se requiere un lote por cada tiempo en estudio y toma alrededor de 2 h el análisis, en tanto que el método espectroscópico requiere de una sola muestra que se analiza puntualmente pasado el tiempo requerido, esto sólo toma 5 min, después del cual se continua con el proceso de hidratación. Ámbos métodos mostraron que la superficie del circón requiere de 16 h para alcanzar el tiempo óptimo de hidratación
Resumen en inglés When a mineral surface is immersed in an aqueous solution, it develops an electric charge produced by the amphoteric dissociation of hydroxyl groups created by the hydration of the solid surface. This is one influential surface property. The complete hydration process takes a time which is specific for each mineral species. The knowledge of the aqueous solution contact time for complete surface hydration is mandatory for further surface phenomena studies. This study deals with the optimal hydration time of the raw zircon (ZrSiO4) surface comparing the classical potentiometric titrations with a fluorescence spectroscopy technique. The latter is easy and reliable as it demands only one sample batch to determine the optimal time to ensure a total hydration of the zircon surface. The analytical results of neutron activation analysis (NAA) showed the presence of trace quantities of Dy3+, Eu3+ and Er3 in the bulk of zircon. The Dy3+ is structured in the zircon crystalline lattice and undergoes the same chemical reactions as zircon. Furthermore, the Dy3+ has a good fluorescent response whose intensity is enhanced by hydration molecules. The results show that, according to the potentiometric analysis, the hydration process for each batch (at least 8 sample batches) takes around 2 h, while the spectrometric method indicates only 5 min from only one batch. Both methods showed that the zircon surface have a 16h optimal hydration time
Disciplines Química,
Geociencias
Paraules clau: Química analítica,
Química inorgánica,
Mineralogía, petrología y geoquímica,
Hidratación,
Disprosio,
Circón,
Fluorescencia
Keyword: Chemistry,
Earth sciences,
Analytical chemistry,
Inorganic chemistry,
Mineralogy, petrology and geochemistry,
Hydration,
Dysprosium,
Zircon,
Fluorescence
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