Estudio de las propiedades termodinlmicas y estructura .de defectos del sistema binario Fe1 y O (Wüstita) en el rango 0.0467< y <0.1103, entre 600 grados c y 1050 grados c, utilizando celdas galvánicas de electrolitos sólidos.

Abstract

Esta tesis consiste en la investigación experimental y análisis de la estructura de defectos de la fase wüstita del sistema Fe-O. A este fin fue de arrollada y utilizada la técnica de electrolitos sólidos, construyéndose en su totalidad el correspondiente equipo experimental a partir de un diseño propio. En este desarrollo se ha prestado especial atención a: la elección y uso de los electrolitos sólidos; la preparación de los electrodos, tanto de referencia como de estudio; el armado óptimo de las celdas; el control de la temperatura; y la preparación y control de la atmósfera gaseosa. Se ensayaron diferentes prototipos de pilas, y el diseño finalmente adop tado ha permitido la obtención de abundante información termodinámica del sistema Fe-0 en forma rápida y confiable. El uso de esta facilidad experimental puede ser ampliado a gases y líquidos (medidas indirectas). A partir de los presentes resultados experimentales, fuerza electromotriz (FEM) vs. temperatura (T) para cada composición, se han obtenido las cantidades parciales molares e integrales de la fase wüstita. Asimismo, la presencia de una discontinuidad en el comportamiento de los valores medidos FEM vs. T ha permitido establecer la existencia de una subfase dentro de ete óxido de hierro. El análisis de los límites de dicha subfase favorece la hipótesis de una transformación de segundo o mayor orden. Además los resultados obtenidos en esta tesis han permitido calcular en detalle los límites de estabilidad de la fase wüstita, resolviendo así la discrepancia existente entre otros autores respecto del rango de existencia de este óxido entre 600°C - 1050°C. Finalmente, también se ha realizado un estudio de los defectos existentes en el óxido Fe 1-y 0 , lo cual ha permitido ajustar semicuantitativamente las entalpias de formación, llegándose a la conclusión que los defectos constituidos por agregados de 6 vacancias octahédricas (V 11 Fe ) y 2 agujeros tetrahédricos (h ) , son los elementos más importantes de la estructura defectos de la fase wüstita. Los presentes resultados y conclusiones han sido comparados con los la literatura, previa revisación exhaustiva de la información existente.