En el presente trabajo se estudia la síntesis de la reacción en el estado sólido entre el Pb8 (PO4)2 y el PbCl2 y la influencia de la temperatura sobre dicha reacción. La fase sintetizada, sometiendo la mezcla a diferentes tiempos de calefacción y a diversos intervalos de temperaturas, ha sido estudiada mediante difracción de rayos X

Cardellach López, Esteve

Correig, Teresa M.

Cuevas Diarte, Miguel Ángel

Font-Altaba, Manuel

En el presente trabajo se estudia la síntesis de la reacción en el estado sólido entre el Pbs(PO4)2 y el PbCl2 y la influencia de la temperatura sobre dicha reacción. La fase sintetizada, sometiendo la mezcla a diferentes tiempos de calefacción y a diversos intervalos de temperaturas, ha sido estudiada mediante difracción de rayos X.This work studies the synthesis of the reaction in the solid state between Pbs(PO4)2, and PbCl2 and the influence of the temperature on the reaction. The synthesized phase submitting the mixture severa1 times by heating and to different intervals of temperatures, by means of difraction X-rays, has been studied

Correig, Teresa

Diposit Digital de Documents de la UAB

ACTA GEOL~CICA HISPÁNICA, t. X (1975), n.' 4, págs. 134-137. Síntesis por reacción en estado sólido del clorapatito de plomo (Piromorfita) * por E. CARDELLACH,*". T. CORREIG,** M. A. CUEVAS ** y M. FONT-AL TABA**^*** SUMMARY mo han sido realizados por HENDRICKS, HEFFERSON This work studies the synthesis of the reaction in the solid and MOSELEY (1932), BHATNAGAR (1x8)  y ~ O C K -  state between Pbs(PO1), and PbCla and the influence of the temperature on the reaction. The synthesized phase submitting La misma mezcla ha sido sometida a diversas the mixture severa1 times by heating and to different inter- temperaturas de calefacción y diferentes intervalos de vals of temperatures, by means of difraction X-rays, has tiempo. Se han realizado 10s anilisis difractométricos been studied. de todas las muestras tratadas para la identificación de las fases sintetizadas, las cuales, se han comparado RESUMEN con una fase clorapatitica mineral, observándose una perfecta analogia entre el producto mineral y el sin- En el presente trabajo se estudia la síntesis de la reacción tético. en el estado sólido entre el Pbs(PO4)a y el PbCla y la in- fluencia de la temperatura sobre dicha reacción. La fase sin- tetizada, sometiendo la mezcla a diferentes tiempos de cale- facción y a diversos intervalos de temperaturas, ha sido estu- OC diada mediante difracción de rayos X. INTRODUCCI~N 620 En el presente trabajo, y siguiendo la labor co- menzada en este Departamento (PLANA, AMIGÓ y TRAVER~A-CROS 1971a, 19711b, 1971c y CUEVAS, AMI- 520 GÓ y FONT-ALTABA 1973), se ha pretendido realizar la síntesis del clorapatio de plomo (Pb5(P0& C1) por reacción en estado sólido, partiendo de mezclas estequiométricas de ortofosfato y clorur0 de plomo. Esta síntesis ya habia sido lograda por via húmeda 420 por diversos autores, siendo el mis reciente BAKER 1966), y por acción en estado sólido por CHAUDRON et WALLAEYS (1949), KREIDLER and HUMMEL (1970), WONDRATSCHEK (1963) y BRENNER, ENGEL und WONDRATSCHEK (1970), aunque 10s métodos utiliza- 320 -- a e e e a dos por estos autores difieren parcialmente de 10s 320-1 320-6 320-12 320.18 320.24 nuestros. Estudios de las propiedades del clorapatito de plo- 220 ,, a e e e * Estc trabajo ha s ~ d o  realizado, en parte, con la Ayuda para el 220-1 220-6 =O-12 220-18 220-24 Fomento de la Investigación en la Universidad y formó parte de la teslna para asplrar al Grado de Licenciado en Ciencias Geológlcas del prlmero de 10s que suscriben. ** Departamento de Cnstalografia y Mineralogia. Univers~dad de Barcelona. 1 6 12 18 24 HORAS t** Sección de Cristalografia Instituto "Jalme Almera". C.S I.C. FIG. 1, -Esquema general del tratamiento t é r m ~ c o  de las muestras, 134 - -- e e e a a 620-1 620-6 620-12 620-18 620-24 --  e e e e e 520.1 520-6 520.12 526.18 520-24 -- a a a e a 420-1 420-6 420-12 420-18 420-24 I I W UI FIG. 2. - Evolución del clorur0 y ortofosfato de plomo a olorapatito de plomo. Difractómetro Philips. Tubo Cu; Filtro Ni; kV 40; mA 20; Tc 4; RM 4 X 10%; Vent. 1-0.1; Contador proporcional. a) Tratamiento térmico Para la calefacción de las muestras se ha utiliza- do un horno eléctrico horizontal de tubo de cuarzo electrofundido con resistencia de filamento; posee una gama potencial de temperatura desde 20°C hasta 1.200"C con control pirométrico de Cr-Al conectado a un regulador automático con un error de lectura de -I 10 "C. Las fases clorapatíticas han sido obtenidas me- diante calentamientos de acuerdo con la serie 1-6-12- 18-24 horas y con temperaturas de 220, 320, 420, 520 y 620 "C. Tanto los reactivos utilizados como las mezclas elaboradas, sin tratamiento térmico o con él, han sido analizadas por el método del polvo cristalino, median- te un difractónietro Philips PW-1010/00 equipado con un iitbo PW-1016/00. con ánodo de cobre, go- niómetro vertical PW-1050/25 y panel registrador PW-1051. b) Reactivos y preparación de muestras Para la síntesis del clorapatito de plomo se han utilizado, ortofosfato de plomo Pb3(P04)2, BDH y cloruro de plomo PbC12, Merck, comprobados por di- fracción de rayos X. Las mezclas fueron confeccionadas con un tama- ño unifrome (menor de 40 micras), de acuerdo con la relación estequiométrica del fosfato y cloruro de plon1o. El número de muestras estudiadas fue de 25, de acuerdo con el esquema de la figura 1. La síntesis del clorapatito de plomo tiene lugar de acuerdo con la reacción : 3Pbs(P04)2 -+ PbCl, = 2Pb,(P04)3Cl la cual tiene lugar entre 8,753 g de ortofosfato de plomo y 1,000 g de cloruro de plomo. El primer indicio de aparición del clorapatito de plomo en las muestras calentadas, tiene lugar cuando el máximo situado a un ángulo de 2 O igual a 30,P que pertenece al cloruro de plomo, de intensidad re- lativa débil, se desdobla en dos máximos de mucha mayor intensidad relativa que aparecen en un ángulo de 2 e = 30,O y 2 O = 30,2. Ello tiene lugar en la muestra calentada a 320 OC durante 1 hora, por lo que podemos afirmar que la reacción se inicia en las condi- ciones a que fue sometida dicha muestra. Es preciso observar que ninguna muestra de las tratadas a 220 "C dio como fase presente la del clorapatito, de- mostrándose que a tal temperatura la reacción no se verifica. A partir de la muestra calentada a 320°C duran- te 18 horas la fase mayoritaria presente es la del clo- rapatito. Todas las demás dan asimismo esta fase citada como mayoritaria por lo que se deduce que el clorapatito de plomo tiene un amplio margen de esta- bilidad tanto en la escala de temperaturas como en la de tiempo de calefacción. Los resultados obtenidos mediante difracción de rayos X han sido comparados con un clorapatito de plomo natural, observándose una concordancia muy aceptable (Fig. 2). Al analizar un compuesto por difracción de ra- yos X, vemos que el grado de cristalinidad de una muestra es función no sólo de la intensidad del má- ximo sino también de la amplitud del mismo. To- mando los dos máximos de mayor intensidad carac- terísticos del clorapatito de plomo (2 O = 30,O y 2 B = 30,P respectivamente), se miden sobre el dia- grama obtenido las anchuras respectivas en las altu- ras medias de los máximos. Los resultados obtenidos se dividen por las alturas totales respectivas. Así ob- tenemos dos valores, de los cuales sacamos la media aritmética. El valor así obtenido lo tomamos como índice de cristalinidad de la muestra. Tal y como era lógico esperar, observanlos que conforn~e aumenta la temperatura, para un mismo tiempo de calefacción, la fase clorapatítica obtenida es más cristalina. Sin embargo, no llega nunca a ser mejor que la del clorapatito de plomo natural del cual obtuvimos un valor de 0,0639 (Fig. 3). FIG. 3. - Evolución del grado de cristalinidad. IV. CONCLUSIONES Así pues, deducimos que a partir de los 320 "C y un tiempo de calefacción de una hora, a cualquier temperatura hasta el límite estudiado de 620°C, se puede *hallar la fase clorapatítica presente, significan- do el aumento de la temperatura un grado de crista- linidad mejor y una más completa reacción de los productos de partida. Los autores del presente trabajo desean hacer constar su agradecimiento al doctor Adolfo Travería- Cros, Investigador Científico de la sección de Crista- lografía del Instituto Jaime Almera, por la inestima- ble ayuda que nos ha proporcionado en la interpreta- ción y técnica de Difracción de rayos X. BAKER, W. E. (1966): An X-Ray diffraction study of syn- thetic members of the Pyromorphitte series, Am. Min., 51, 11, 1712. BHATNAGAR, V. M. (1968): The mineral lead apatites, Bull. Soc. Franc. de Min. et CrZst., 91, 479-485. Recibido para publicación: 18 de febrero de 1975. BRENNER, P. ; ENGEL, G. ; WONDRATSCHEK, H. (1970) : Blei Apatite mit Oberstruktur, Zeits. Krist., 131, 206-212. CHAUDRON, G., et WALLAEYS, R. (1949): Synthese des apa- tites par réaction dans I'état solide, Bdl. Soc. Chim. Frang., D132-D134. COCKBAIN, A. G. (1968) : Lead-apatite solid solution series, Min. Mag., 36, 1171-1173. CUEVAS, M. A.; AMIGÓ, J. M.; FONT-ALTABA, M. (1973) : Contribución a la mineralogía experimental de los carbo- nato-apatitos, Estudios Geológicos, XXIX, 171-177. HENDRICKS, . B.; HEFFERSON, M. E., and MOSELEY, V. M. (1932) : The crystal structure of some natural and synthetic apatitelike substances, Zeit. Kvist., 81, 352. KREIDLER, E. R., and HUMMEL, F. A. (1970): The crystal chemistry of apatite. Structure fields of fluor and chlorapa- . tite, Am. Min., 55, 170. PLANA, F.; AMIGÓ, J. M., y TRAVERÍA-CROS, A. (1971a): Contribución al conocimiento de la cristaloquímica del apa- tito, Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. (geol.), 93-100. PLANA, F.; AMICÓ, J. M., y TRAVERÍA-CROS, A. (1971 b): Influencia de la temperatura en la reacción al estado sólido del clorapatito, Acta Geol. Hisp., VI,  4, 115-118. PLANA, F.; AMIGÓ, J. M., y TRAVERÍA-CROS, A. (1971 c): Influencia de la temperatura en la reacción al estado sólido del fluorapatito, Estudios Geológicos, XXVII, 239-246. WONDRATSCHEK, H. (1963) : Untersuch~n~gen zur Kristall- chemie der Blei-Apatite (Pyromorphite), Nezles Jahrb. Min. Abhdl., 99, 113-160. 

Síntesis por reacción al estado sólido del clorapatito de plomo

[EN] This work studies the synthesis of the reaction in the solid state between Pbs(PO1), and PbCla and the influence of the
temperature on the reaction. The synthesized phase submitting the mixture severa1 times by heating and to different intervals of temperatures, by means of difraction X-rays, has been studied.[ES] En el presente trabajo se estudia la síntesis de la reacción en el estado sólido entre el Pbs(PO4)a y el PbCla y la influencia
de la temperatura sobre dicha reacción. La fase sintetizada,
sometiendo la mezcla a diferentes tiempos de calefacción
y a diversos intervalos de temperaturas, ha sido estudiada mediante difracción de rayos X.Estc trabajo ha sido realizado, en parte, con la Ayuda para el Fomento de la Investigación en la Universidad y formó parte de la
teslna para aspirar al Grado de Licenciado en Ciencias Geológlcas del
prlmero de los que suscriben.Peer reviewe

Cardellach, Esteve

Font-Altaba, M.

Digital.CSIC

Geologica Acta

Síntesis por reacción en estado sólido del clorapatito de plomo (Piiromorfita)

CARDELLACH LÓPEZ, ESTEVE

CORREIG, M.T.

CUEVAS, M.A.

FONT-ALTABA, M.

Revistes CientÃ­fiques de la Universitat de Barcelona

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Síntesis por reacción en estado sólido del clorapatito de plomo (Piromorfita)

Revistes Catalanes amb Accés Obert

ACTA GEOL~CICA HISPÁNICA, t. X (1975), n.' 4, págs. 134-137. 
Síntesis por reacción en estado sólido del clorapatito de 
plomo (Piromorfita) * 
por E. CARDELLACH,*". T. CORREIG,** M. A. CUEVAS ** y M. FONT-AL TABA**^*** 
SUMMARY mo han sido realizados por HENDRICKS, HEFFERSON 
This work studies the synthesis of the reaction in the solid and MOSELEY (1932), BHATNAGAR (1x8)  y ~ O C K -  
state between Pbs(PO1), and PbCla and the influence of the 
temperature on the reaction. The synthesized phase submitting La misma mezcla ha sido sometida a diversas 
the mixture severa1 times by heating and to different inter- temperaturas de calefacción y diferentes intervalos de 
vals of temperatures, by means of difraction X-rays, has tiempo. Se han realizado 10s anilisis difractométricos been studied. de todas las muestras tratadas para la identificación 
de las fases sintetizadas, las cuales, se han comparado 
RESUMEN con una fase clorapatitica mineral, observándose una 
perfecta analogia entre el producto mineral y el sin- 
En el presente trabajo se estudia la síntesis de la reacción tético. 
en el estado sólido entre el Pbs(PO4)a y el PbCla y la in- 
fluencia de la temperatura sobre dicha reacción. La fase sin- 
tetizada, sometiendo la mezcla a diferentes tiempos de cale- 
facción y a diversos intervalos de temperaturas, ha sido estu- OC diada mediante difracción de rayos X. 
INTRODUCCI~N 620 
En el presente trabajo, y siguiendo la labor co- 
menzada en este Departamento (PLANA, AMIGÓ y 
TRAVER~A-CROS 1971a, 19711b, 1971c y CUEVAS, AMI- 520 
GÓ y FONT-ALTABA 1973), se ha pretendido realizar 
la síntesis del clorapatio de plomo (Pb5(P0& C1) 
por reacción en estado sólido, partiendo de mezclas 
estequiométricas de ortofosfato y clorur0 de plomo. 
Esta síntesis ya habia sido lograda por via húmeda 420 
por diversos autores, siendo el mis reciente BAKER 
1966), y por acción en estado sólido por CHAUDRON 
et WALLAEYS (1949), KREIDLER and HUMMEL (1970), 
WONDRATSCHEK (1963) y BRENNER, ENGEL und 
WONDRATSCHEK (1970), aunque 10s métodos utiliza- 320 -- a e e e a 
dos por estos autores difieren parcialmente de 10s 320-1 320-6 320-12 320.18 320.24 
nuestros. 
Estudios de las propiedades del clorapatito de plo- 
220 ,, a e e e 
* Estc trabajo ha s ~ d o  realizado, en parte, con la Ayuda para el 220-1 220-6 =O-12 220-18 220-24 
Fomento de la Investigación en la Universidad y formó parte de la 
teslna para asplrar al Grado de Licenciado en Ciencias Geológlcas del 
prlmero de 10s que suscriben. 
** Departamento de Cnstalografia y Mineralogia. Univers~dad de Barcelona. 1 6 12 18 24 HORAS 
t** Sección de Cristalografia Instituto "Jalme Almera". C.S I.C. FIG. 1, -Esquema general del tratamiento t é r m ~ c o  de las muestras, 
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-- e e e a a 
620-1 620-6 620-12 620-18 620-24 
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420-1 420-6 420-12 420-18 420-24 
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FIG. 2. - Evolución del clorur0 y ortofosfato de plomo a olorapatito de plomo. Difractómetro Philips. Tubo Cu; Filtro Ni; kV 40; mA 20; 
Tc 4; RM 4 X 10%; Vent. 1-0.1; Contador proporcional. 
a) Tratamiento térmico 
Para la calefacción de las muestras se ha utiliza- 
do un horno eléctrico horizontal de tubo de cuarzo 
electrofundido con resistencia de filamento; posee 
una gama potencial de temperatura desde 20°C hasta 
1.200"C con control pirométrico de Cr-Al conectado 
a un regulador automático con un error de lectura 
de -I 10 "C. 
Las fases clorapatíticas han sido obtenidas me- 
diante calentamientos de acuerdo con la serie 1-6-12- 
18-24 horas y con temperaturas de 220, 320, 420, 
520 y 620 "C. 
Tanto los reactivos utilizados como las mezclas 
elaboradas, sin tratamiento térmico o con él, han sido 
analizadas por el método del polvo cristalino, median- 
te un difractónietro Philips PW-1010/00 equipado 
con un iitbo PW-1016/00. con ánodo de cobre, go- 
niómetro vertical PW-1050/25 y panel registrador 
PW-1051. 
b) Reactivos y preparación de muestras 
Para la síntesis del clorapatito de plomo se han 
utilizado, ortofosfato de plomo Pb3(P04)2, BDH y 
cloruro de plomo PbC12, Merck, comprobados por di- 
fracción de rayos X. 
Las mezclas fueron confeccionadas con un tama- 
ño unifrome (menor de 40 micras), de acuerdo con 
la relación estequiométrica del fosfato y cloruro de 
plon1o. 
El número de muestras estudiadas fue de 25, de 
acuerdo con el esquema de la figura 1. 
La síntesis del clorapatito de plomo tiene lugar 
de acuerdo con la reacción : 
3Pbs(P04)2 -+ PbCl, = 2Pb,(P04)3Cl 
la cual tiene lugar entre 8,753 g de ortofosfato de 
plomo y 1,000 g de cloruro de plomo. 
El primer indicio de aparición del clorapatito de 
plomo en las muestras calentadas, tiene lugar cuando 
el máximo situado a un ángulo de 2 O igual a 30,P 
que pertenece al cloruro de plomo, de intensidad re- 
lativa débil, se desdobla en dos máximos de mucha 
mayor intensidad relativa que aparecen en un ángulo 
de 2 e = 30,O y 2 O = 30,2. Ello tiene lugar en la 
muestra calentada a 320 OC durante 1 hora, por lo que 
podemos afirmar que la reacción se inicia en las condi- 
ciones a que fue sometida dicha muestra. Es preciso 
observar que ninguna muestra de las tratadas a 
220 "C dio como fase presente la del clorapatito, de- 
mostrándose que a tal temperatura la reacción no se 
verifica. 
A partir de la muestra calentada a 320°C duran- 
te 18 horas la fase mayoritaria presente es la del clo- 
rapatito. Todas las demás dan asimismo esta fase 
citada como mayoritaria por lo que se deduce que el 
clorapatito de plomo tiene un amplio margen de esta- 
bilidad tanto en la escala de temperaturas como en 
la de tiempo de calefacción. 
Los resultados obtenidos mediante difracción de 
rayos X han sido comparados con un clorapatito 
de plomo natural, observándose una concordancia 
muy aceptable (Fig. 2). 
Al analizar un compuesto por difracción de ra- 
yos X, vemos que el grado de cristalinidad de una 
muestra es función no sólo de la intensidad del má- 
ximo sino también de la amplitud del mismo. To- 
mando los dos máximos de mayor intensidad carac- 
terísticos del clorapatito de plomo (2 O = 30,O y 
2 B = 30,P respectivamente), se miden sobre el dia- 
grama obtenido las anchuras respectivas en las altu- 
ras medias de los máximos. Los resultados obtenidos 
se dividen por las alturas totales respectivas. Así ob- 
tenemos dos valores, de los cuales sacamos la media 
aritmética. El valor así obtenido lo tomamos como 
índice de cristalinidad de la muestra. 
Tal y como era lógico esperar, observanlos que 
conforn~e aumenta la temperatura, para un mismo 
tiempo de calefacción, la fase clorapatítica obtenida 
es más cristalina. Sin embargo, no llega nunca a ser 
mejor que la del clorapatito de plomo natural del 
cual obtuvimos un valor de 0,0639 (Fig. 3). 
FIG. 3. - Evolución del grado de cristalinidad. 
IV. CONCLUSIONES 
Así pues, deducimos que a partir de los 320 "C y 
un tiempo de calefacción de una hora, a cualquier 
temperatura hasta el límite estudiado de 620°C, se 
puede *hallar la fase clorapatítica presente, significan- 
do el aumento de la temperatura un grado de crista- 
linidad mejor y una más completa reacción de los 
productos de partida. 
Los autores del presente trabajo desean hacer 
constar su agradecimiento al doctor Adolfo Travería- 
Cros, Investigador Científico de la sección de Crista- 
lografía del Instituto Jaime Almera, por la inestima- 
ble ayuda que nos ha proporcionado en la interpreta- 
ción y técnica de Difracción de rayos X. 
BAKER, W. E. (1966): An X-Ray diffraction study of syn- 
thetic members of the Pyromorphitte series, Am. Min., 
51, 11, 1712. 
BHATNAGAR, V. M. (1968): The mineral lead apatites, Bull. 
Soc. Franc. de Min. et CrZst., 91, 479-485. 
Recibido para publicación: 18 de febrero de 1975. 
BRENNER, P. ; ENGEL, G. ; WONDRATSCHEK, H. (1970) : Blei 
Apatite mit Oberstruktur, Zeits. Krist., 131, 206-212. 
CHAUDRON, G., et WALLAEYS, R. (1949): Synthese des apa- 
tites par réaction dans I'état solide, Bdl. Soc. Chim. 
Frang., D132-D134. 
COCKBAIN, A. G. (1968) : Lead-apatite solid solution series, 
Min. Mag., 36, 1171-1173. 
CUEVAS, M. A.; AMIGÓ, J. M.; FONT-ALTABA, M. (1973) : 
Contribución a la mineralogía experimental de los carbo- 
nato-apatitos, Estudios Geológicos, XXIX, 171-177. 
HENDRICKS, . B.; HEFFERSON, M. E., and MOSELEY, V. M. 
(1932) : The crystal structure of some natural and synthetic 
apatitelike substances, Zeit. Kvist., 81, 352. 
KREIDLER, E. R., and HUMMEL, F. A. (1970): The crystal 
chemistry of apatite. Structure fields of fluor and chlorapa- . 
tite, Am. Min., 55, 170. 
PLANA, F.; AMIGÓ, J. M., y TRAVERÍA-CROS, A. (1971a): 
Contribución al conocimiento de la cristaloquímica del apa- 
tito, Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. (geol.), 93-100. 
PLANA, F.; AMICÓ, J. M., y TRAVERÍA-CROS, A. (1971 b): 
Influencia de la temperatura en la reacción al estado sólido 
del clorapatito, Acta Geol. Hisp., VI,  4, 115-118. 
PLANA, F.; AMIGÓ, J. M., y TRAVERÍA-CROS, A. (1971 c): 
Influencia de la temperatura en la reacción al estado sólido 
del fluorapatito, Estudios Geológicos, XXVII, 239-246. 
WONDRATSCHEK, H. (1963) : Untersuch~n~gen zur Kristall- 
chemie der Blei-Apatite (Pyromorphite), Nezles Jahrb. 
Min. Abhdl., 99, 113-160. 


https://ddd.uab.cat/pub/artpub/1975/182283/actgeohis_a1975v10n4p134.pdf

Síntesis por reacción en estado sólido del clorapatito de plomo (Piiromorfita)

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