Síntesis y caracterización de pigmentos cerámicos fosforescentes de ZnAl₂O₄: Eu²⁺, Gd³⁺

El propósito de este estudio fue encontrar las condiciones de síntesis para la obtención de pigmentos cerámicos fosforescentes nanoestructurados con estructura tipo espinela, de composición Zn(₁-y-z)EuyGdzAl₂-xBxO₄, mediante métodos no convencionales. El análisis por DRX de polvos mostró que la adición de boro genera la formación de una fase secundaria con zinc, cambiando la estequiometría planteada inicialmente. El método de combustión genera tamaño de partícula pequeño, 20.5 nm, poco luminiscente. El me todo de coprecipitación da lugar a partí culas con taman o promedio de 31.3 nm, a temperaturas, cercanas a los 900°C, presentando la emisión de una luz roja más intensa que el observado en los me todos por estado sólido y combustión.The aim of this study was to find the synthesis conditions to obtain nanostructured phosphorescent ceramic pigments with spinel structure, of composition Zn(1-y-z)EuyGdzAl₂-xBxO₄ by unconventional methods. DRX analysis showed that the addition of boron generates the formation of a secondary phase with zinc, changing the stoichiometry initially raised. The combustion method generates small particle size, about 20.5 nm, low luminescent. The co-precipitation method gives rise to particles with an average size about 31.3 nm, at temperatures close to 900°C, showing a red light emission more intense than that observed by the solid state and combustion methods

Hidroquímica e índice de calidad del Acuífero del Valle de Tulancingo, Hidalgo, México

El Acuífero del Valle de Tulancingo es uno de los acuíferos más sobreexplotados del país con un déficit anual superior a los 20 millones de metros cúbicos; esta situación podría afectar su calidad de manera progresiva haciéndolo más vulnerable. El objetivo del presente trabajo de investigación fue evaluar las propiedades fisicoquímicas de 4 pozos, 5 manantiales y una laguna, integrando los datos en diagramas hidroquímicos y en el índice de calidad del agua para establecer sus características y las posibles perturbaciones antropogénicas inducidas al acuífero. La naturaleza del agua es atmosférica-litotrófica cuya composición química se define por la interacción agua-roca y particularmente por la disolución de los basaltos que conforman el acuífero, presentándose facies Ca-Mg-HCO3 y Na-K- HCO3, principalmente. De acuerdo al índice de calidad del agua, su calidad varía desde buena a excelente, sin embargo, la presencia anómala de NO3-, Cl- y PO43- indica una posible afectación antropogénica.The Tulancingo Valley Aquifer is one of the most overexploited aquifers in the country with an annual deficit exceeding 20 million cubic meters; this situation could affect its quality progressively making it more vulnerable. The objective of the present research work was to evaluate the physicochemical properties of 4 wells, 5 springs, and a lagoon, integrating the data in hydrochemical diagrams and in the water quality index to establish their characteristics and the possible anthropogenic disturbances induced to the aquifer. The nature of the water is atmospheric-lithotrophic whose chemical composition is defined by the water-rock interaction and particularly by the dissolution of the basalts that make up the aquifer, showing Ca-Mg-HCO3 and Na-K-HCO3 facies, mainly. According to the water quality index, its quality varies from good to excellent; however the anomalous presence of NO3-, Cl- and PO43- indicates possible anthropogenic affectation

Estudio y caracterización de roca mineral de los azufres

Este trabajo presenta un estudio y caracterización de una roca mineral proveniente de los Azufres en Ciudad Hidalgo, Michoacán, México. Se eligió el tamaño de grana a 48 μm para la caracterización del material. Por Difracción de Rayos-X, se determinaron las fases mineralógicas de Alunita KAl₃(SO⁴)₂(OH)₆, cristobalita SiO₂ y caolinita Al₂Si₂O₅. Por Microscopia Electrónica de Barrido se identificó la variada morfología y el diferente tamaño. A través de la Espectroscopia de Energía Dispersión fue posible identificar los elementos químicos principales de O =56.10%, Si = 26.79%, C =8.03%, Al = 5.83%, Fe = 1.32%, K = 0.64%, S = 1.02% y Ti = 0.27%. Los cuales se consideran algunos en forma de óxidos como: CaCO₃, SiO₂ y Al₂O₃. A partir de estos estudios fue posible clasificar la roca como un mineral aluni-alumino-silicato o silicoaluminato cálcico.This work presents a study and characterization of a mineral rock in Ciudad Hidalgo, Michoacán, Mexico. The grain size of 48 μm was chosen for the characterization of the material. By X-Ray Diffraction, the mineralogical phases of the Alunite KAl₃(SO⁴)₂(OH)₆, Cristobalite SiO₂, and Kaolinite Al₂Si₂O₅ were determined. By Scanning Electron Microscopy, the varied morphology and the different size were identified. Through Energy Dispersion Spectroscopy it was possible to identify the main chemical elements of O = 56.10%, Si = 26.79%, C = 8.03%, Al = 5.83%, Fe = 1.32%, K = 0.64%, S = 1.02% and Ti = 0.27%. Which are considered some in the form of oxides such as: CaCO₃, SiO₂ and Al₂O₃. From these studies it was possible to classify the rock as a mineral aluni-alumino- silicate or calcium silicoaluminum

Estudio y caracterización de turmalina de Suaqui Grande, Sonora México

Se realizó un estudio y caracterización, mineralógica y química de Turmalina proveniente de la mina Veróica II, localizada en el Municipio de Suaqui Grande, del Estado de Sonora, México. Por Difracción de Rayos–X de Polvos (DRX), se determinó que se trata de turmalina con fórmula química de Na₀.₆₆Al₇.₆₆Mn₁.₂₃(BO₃)₃Si₆O₁₈(OH)₃F₀.₅₇O₀.₄₃, del grupo de ciclosilicatos. Las principales distancias interplanares fueron 2.56, 2.93, 3.96 con intensidades de 100%, 70%, 90% respectivamente. Se encontró mica Muscovita con fórmula química de KAl₂(AlSi₃O₁₀)(OHF)₂, es una mica perteneciente a los filosilicatos. Por Espectroscopía de Infrarrojo por Transformada de Fourier (FITR), permitió observar la influencia de las sustituciones catiónicas en los enlaces químicos. La morfología de los cristalitos fue determinada por Microscopía Electrónica de Barrido (MEB), con forma de prismas romboedrales con tamaño de cristalito de 24.31µm. Por Espectroscopía de Energía Dispersiva (EDS), se realizó el microanálisis de elementos químicos Na, Mg, Ca, Al, Si, Ti, Cr, Mn, Fe y Ni.A study and characterization, mineralogical and chemical tourmaline was performed from the Veróica II mine, located in the municipality of Suaqui Grande State of Sonora, Mexico. Through Powder Diffraction X-Ray (XRD), it was found that it is Tourmaline with chemical formula of Na₀.₆₆Al₇.₆₆ Mn₁.₂₃ (BO₃)₃Si₆O₁₈(OH)₃F₀.₅₇O₀.₄₃ belonging to the group of ciclosilicatos. The main interplanar spacings were 2.56, 2.93, 3.96 whose intensities were 100%, 70%, 90% respectively. Muscovite was found with chemical formula of KAl₂(AlSi₃O₁₀)(OHF)₂ which is a mica belonging to phyllosilicates. The study by Infrared Spectroscopy Fourier Transform (FTIR), it allowed to observe the influence of the cationic substitutions in chemical bonds. The morphology of the crystallites was determined by Scanning Electron Microscopy (SEM), in the form of rhombohedral prisms and crystallite size of 24.31µm. By using Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) It was performed microanalysis of chemical elements Na, Mg, Ca, Al, Si, Ti, Cr, Mn, Fe y Ni

Síntesis de nanopartículas luminiscentes Zn₀.₉₅ Mn₀.₀₅

Se realizó la síntesis de nanopartículas luminiscentes de Zn₀.₉₅Mn₀.₀₅S por coprecipitación. De los datos de difracción de rayos X y mediante un refinamiento de Rietveld se logró dilucidar la estructura tipo Esfalerita con parámetro de red a = 5.411, ángulos α = ꞵ=y = 90°, Z: 4, M = 97.322 g/mol, Vol = 158.43 Á3, Dx = 4.063 g/cm, Color: blanco, SG: F 43m (216), porcentaje en peso: Mn = 2.83; Zn = 64.08; S = 33.08, porcentaje atómico: Mn = 2.50; Zn = 47.5; S = 50.00; Rwp = 35.6; Rexp 8.4; GoF 4.0. Los cambios térmicos en la formación de Zn₀.₉₅Mn₀.₀₅S ocurrieron a 50, 80, 200°C y estabilidad de fase debajo de 380ºC. La luminiscencia se produjo con la excitación de longitud de onda de 375 a 420 nm, ocasionando emisión de 350 a 540 nm en la zona del verde, y otra emisión en la zona del rojo anaranjado de 570 a 770 nm. La morfología fue de esferas de tamaños nanométricos de 5 a 100nm.The synthesis of luminescent nanoparticles of Zn₀.₉₅Mn₀.₀₅S was carried out by coprecipitation. From the X-ray diffraction data and through a refinement of Rietveld, it was possible to elucidate a structure type Sphalerite with network parameter a= 5.411 A, angles α=ꞵ=y 90° Z:4,M=97.322 g/mol, V= 158.434°, DX=4.063g/cm%,Color: white, SG: F 43m (216), percent by weight: Mn = 2.83; Zn = 64.08; S = 33.08, atomic percent: Mn = 2.50; Zn = 47.5; S = 50.00, Rwp = 35.6; Rexp 8.4; GoF 4.0. The thermal changes in the formation of Zn₀.₉₅Mn₀.₀₅S occurred at 50, 80, 200ºC, and phase stability below 380ºC. The luminescence occurred when the excitation was at a wavelength of 375 a 420 nm, causing emission of 350 at 540 nm in the green zone, and another emission in the orange-red zone of 570 at 770 nm. The morphology was of spheres of nanometric sizes from 5 to 100 nm

Estudio y caracterización de obsidianas de la Sierra de las Navajas

Se realizó un estudio y caracterización de diversas obsidianas provenientes de Sierra de las Navajas, que forma parte del eje Neo volcánico cercano al Valle de Teotihuacán. Por Difracción de Rayos–X (DRX), se determinaron las fases mineralógicas de cuarzo SiO₂, Anortoclasa K₀.₁₄₁ Na₀.₈₅₆Ca₀.₀₂₆Al₁. ₀₇₇Si₂.₉₂₇O₈, Pirrotita Fe₀.₉₄₁S, Manganeso de hierro Mn₀.₃Fe₀.₇, Muscoviota KAl₂(AlSi₃O₁₀)(OHF)₂. Por Espectroscopía de Energía Dispersiva (EDS), Fluorescencia de Rayos–X (FRX), se logró conocer los elementos químicos en partes por millón de Si, Na, Al, K, Rb, Ca, Ba, Mn, Fe, Ni, Zn, Ga, Rb, Sr, Nb, Ti, Y, V, Zr, Cu, Cr, Th, P y Pb. En general la morfología y tamaño de las partículas observadas por microscopía electrónica de barrido fueron heterogéneas, esto fue observado por Microscopía Electrónica de Barrido (MEB). El brillo de las partículas se debe a la presencia de Muscuvita. Se puede asumir que el color de las obsidianas es porque algunos de estos elementos químicos quedan atrapados en la red de la Anortoclasa.A study and characterization of several obsidians from Sierra de Las Navajas, which forms part of the Neo volcanic axis near Teotihuacan Valley, was carried out. By X-Ray Diffraction (XRD), the mineralogical phases of SiO₂ quartz, Anortoclase K₀.₁₄₁ Na₀.₈₅₆Ca₀.₀₂₆Al₁. ₀₇₇Si₂.₉₂₇O₈, Pirrotite Fe₀.₉₄₁S, Iron manganese Mn₀. ₃Fe₀.₇, Muscovite KAl₂ (AlSi₃O₁₀) (OHF)₂. By Dispersive Energy Spectroscopy (EDS), X-Ray Fluorescence (XRF), it was possible to know the chemical elements in parts per million of Si, Na, Al, K, Rb, Ca, Ba, Mn, Fe, Ni, Zn, Ga, Rb, Sr, Nb, Ti, Y, V, Zr, Cu, Cr, Th, P and Pb. In general, the morphology and size of the particles observed by Scanning Electron Microscopy (SEM) were heterogeneous. The particle brightness of some samples is due to the presence of Muscuvite. It can be assumed, that the color of the obsidians is due to some of these chemical elements remain trapped in the Anortoclase network

Estudio y caracterización de minerales de interés para réplicas prehispánicas

Se estudiaron y caracterizaron cinco minerales de interés para réplicas prehispánicas, particularmente para la elaboración de 16 personajes de un Consejo de la Cultura Olmeca, que es la madre de todas culturas de Mesoamérica, hallado en una ofrenda en la Venta, Tabasco. Los estudios realizados fueron con Difracción de Rayos-X de Polvos, Microscopía Electrónica de Barrido y Espectroscopia de Rayos-X de Energía Dispersiva. Las fases minerales encontradas fueron (M = mineral). M1 = Antigorita Mg₃Si₂O₅(OH)₄; M2 = Muscovita KAl₂(Si, Al)₄O₁₀(OH)₂ y Berilo Be₃Al₂Si₆O₁₈(H₂O); M3 = Cuarzo α-SiO₂ y Muscovita; M4 = Antigorite, Willemseita (Ni, Mg)₃Si₄O(OH)₂ y Crisotilo Mg₃(Si₂-xO₅)(OH)₄-₄x; M5 = Zoisita Ca₂Fe₀.₀₆Al₂.₉₄(Si₂O₇)(SiO₄)O(OH), Cuarzo, Edenita NaC₂Mg₅Si₇BO₂₂F₂ y Corundum Al₂O₃. Fue posible identificar algunos de estos minerales con textura fibrosa, lo cual podría facilitar la manufactura de estas piezas.Five minerals of interest for pre-Hispanic replicas were studied and characterized, particularly for the elaboration of replicas of a Council of 16 personages, of the Olmec Culture, which is the mother of all cultures of Mesoamerica, found in an offering in La Venta, Tabasco. The studies carried out were with Powder X-Ray Diffraction, Scanning Electron Microscopy and Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy. The mineral phases found were (M = mineral). M1 = Antigorite Mg₃Si₂O₅(OH)₄; M2 = Muscovite KAl₂(Si, Al)₄O₁₀(OH)₂ and Beryl Be₃Al₂Si₆O₁₈(H₂O); M3 = Cuarzo α-SiO₂ y Muscovita; M4 = Antigorita, Willemseite (Ni, Mg)₃Si₄O(OH)₂ and Chrysotile Mg₃(Si₂-xO₅)(OH)₄-₄x; M5 = Zoisite Ca₂Fe₀.₀₆Al₂.₉₄(Si₂O₇)(SiO₄)O(OH), Cuarzo, Edenite NaC₂Mg₅Si₇BO₂₂F₂ y Corundum Al₂O₃. It was possible to identify some of these minerals with a fibrous texture, which could facilitate the manufacture of these pieces

Sustituciones isomórficas en aragonito natural con bario, plomo, zinc, estroncio, selenio y arsénico

El presente trabajo muestra sustituciones isomórficas en la estructura de los polimorfos del CaCO₃ Aragonito/Calcita. Los sustituyentes en el Aragonito fueron Witherita BaCO₃, Cerusita PbCO₃, Smithsonita ZnCO₃ y Estroncinita SrCO₃. En la Calcita la sustitución ocurrió con selenato de sodio Na₂SeO₄, reducido a selenito Na₂SeO₃, y arsenito de sodio NaAsO₂. Se realizó con Aragonito natural proveniente de Chihuahua, México. Las sustituciones dieron lugar a la formación de soluciones sólidas. La cinética de las reacciones químicas en estado sólido, fue seguida por Difracción de Rayos-X de polvos. El arsénico y el selenio son contaminantes altamente tóxicos del suelo y agua. Se comprobó que estos contaminantes quedaron atrapados en el mineral y que es posible que perduren bastante tiempo, pues se liberarían hasta que estos vuelvan a ser sustituidos isomorficamente por otras sustancias semejantes.The present work shows isomorphic substitutions in the structure of the polymorphs of the Aragonite/Calcite CaCO₃. The substituents in the Aragonite were Witherita BaCO₃, Cerbite PbCO₃, Smithsonite ZnCO₃ and Estroncinite SrCO₃. In Calcite the substitution occurred with sodium selenate Na₂SeO₄, reduced to selenite Na₂SeO₃ and sodium arsenite NaAsO₂. It was performed with natural Aragonite from Chihuahua, Mexico. The substitutions resulted in the formation of solid solutions. The kinetics of the solid state chemical reactions was followed by X-ray Diffraction of powders. Arsenic and selenium are highly toxic soil and water pollutants. It was found that these contaminants were trapped inside the mineral. They may stay in for a long time, because they would be released until they can be replaced isomorphically by others similar substances

Síntesis y estudio de material luminiscente PbTiO₃Sm³⁺

En este trabajo, se estudiaron las transformaciones orden-desorden estructural promovidas por los distintos tratamientos térmicos controlados. Las técnicas utilizadas de Difracción de Rayos-X (DRX) y Fotoluminiscencia (PL) fueron las técnicas analíticas para supervisar el grado de orden-desorden estructural. Con este fin, se han añadido iones de Sm³⁺ a la red de PbTiO₃ vía síntesis de química suave del llamado método de precursor polimérico. Estos iones de tierras raras actúan como marcadores del grado de orden en el sistema PbTiO₃. Los resultados de DRX nos permitieron identificar el orden cristalino de largo alcance o estructura ordenada y los resultados PL nos permitieron identificar la estructura desordenada de corto alcance, el rango intermedio, y el orden de largo alcance.In this paper, the order-disorder structural promoted by various transformations controlled heat treatments were studied. The techniques used for X-ray Diffraction (XRD) and photoluminescence (PL) were analytical techniques to monitor the degree of order-disorder structural. To this end, they have been added Sm³⁺ ions PbTiO₃ network via soft chemistry synthesis method called polymeric precursor. These rare-earth ions act as markers of the degree of order in the system PbTiO₃. XRD results allowed us to identify the long-range crystalline order or ordered structure and PL results allowed us to identify the disordered structure of short-range, intermediate range and long-range order

Estudio y caracterización de pedernal del Municipio de Tepalcingo Morelos, México

En el presente trabajo de investigación, se realizó un estudio y caracterización de pedernal proveniente del cerrito la Bolita, localizado en el Municipio de Tepalcingo Estado de Morelos, México. Por Difracción de Rayos-X de polvos (DRX), se determinó la fase mineralógica alfa cuarzo. Por Espectroscopía de Energía Dispersiva (EDS), se obtuvo los siguientes elementos: Carbono, Oxígeno y Silicio como elementos principales, registrándose los siguientes porcentajes en peso: 11.42, 56.59 y 31.48, respectivamente. Los compuestos químicos encontrados fueron CaCO₃’ AL₂O₃ y SiO₂. La morfología de los cristales fue determinada por Microscopia Electrónica de Barrido (MEB), con forma pseudopoligonal y tamaño de cristalito de 100 µm. Por último, la Microscopia de Fuerza Atómica (AFM) muestra la forma superficial plana y tridimensional de la zona accidentada en el barrido. Se encontró una superficie cuasi plana granular con granos en su superficie. A partir de estos estudios se logró caracterizarlo como mineral de cuarzo color blanco α-SiO₂.In the present research work, a study and characterization of pedernal was carried out from the little hill the la Bolita located in the Municipality of Tepalcingo, Morelos, Mexico. By last X-ray powder diffraction (XRD) the a-cuarzo mineralogical phase was determined. By Dispersive Energy Spectroscopy (EDS), The following elements were obtained, such as: Carbon, Oxygen and Silicon and the following percentages by weight 11.42, 56.59 y 31.48 respectively. The chemical compounds found were CaCO₃’ AL₂O₃ and SiO₂. The morphology of the crystals was determined by Scanning Electron Microscopy (SEM), with pseudopolygonal shape and crystallite size of 100 µm. This material was also characterized by Atomic Force Microscopy (AFM) shows the flat and three-dimensional surface shape of the rugged area in the sweep. A granular quasi-flat surface with grains was found on its surface. From these studies it was possible to characterize it as white quartz mineral α- SiO₂