Estudio del comportamiento térmico y eléctrico del sistema (1-x) KHSO4-xKH2PO4.

Abstract

En este trabajo se ha realizado la caracterización de las posibles transiciones de fases del sistema (1-x) KHSO4-xKH2PO4 para las concentraciones x = 0.0, 0.1, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 y 1.0, utilizando medidas de Calorimetría de Barrido Diferencial (DSC), Análisis Termogravimétrico (TGA), Espectroscopia de Impedancia y difracción de rayos X. Los resultados del DSC muestran, que las anomalías observadas para x = 0.0 en 110°C, 197 °C, 212 °C y para x = 1.0 alrededor de 200 °C y 240 °C están cercanas a las reportadas en la literatura. Algunos cambios se observa en los termogramas para las otras concentraciones, especialmente, con x = 0.4 se presentan dos nuevas anomalías en 111°C y 162°C, las cuales no han sido reportadas en la literatura. Los resultados de termogravimetría muestran procesos de deshidratación térmica a altas temperaturas, lo cual está de acuerdo con lo reportado en la literatura por algunos autores, según la reacción: para x = 0.0 y para x = 1.0. Los datos de Conductividad Iónica presentan una alta movilidad de los portadores de carga a temperaturas elevadas (140°C-170°C) con valores de energía de activación 0.40eV. Gráficos de conductividad muestran un comportamiento tipo Arrhenius. En especial para x=0.1, 0.6 y 0.8 se obtiene los mayores valores de conductividad, superando a la de las sales puras x=0.0 y x=1.0 (KHS y KDP) alcanzando valores del orden de 10-4 Sm-1 a temperatura ambiente y de 10-2 Sm-1 a 160oC. Este resultado hace estas muestras atractivas para su aplicación en celdas de combustible. Las medidas de rayos X fueron realizadas a temperatura ambiente luego de haberlas mantenido a 50°C durante dos días. Los resultados para las muestras puras, están de acuerdo con los reportados en la literatura, Ortorrómbica para el KHS y tetraédrica para el KDP. Para las otras concentraciones se evidencia algunos cambios en el espectro de difracción.