Estudio de estabilidad termodinámica del Ag7PO4I4 en presencia de Iodo y procesos de transporte relacionados

Sales sólidas con conducción iónica han sido utilizadas para la obtención de pilas galvánicas y sensores de gases. El compuesto Ag7PO4I4, (API) es un electrolito conductor por ión Ag+ de conductividad elevada y baja movilidad difusional del I2(g) en el volumen del electrolito. Se ha estudiado en este trabajo la absorción de I2(g) por API considerando al fenómeno desde el punto de vista de una reacción química acoplada con un proceso de difusión del gas en el sólido. La cantidad de I; absorbida resulta ser hasta 1,8 moles de gas por mol de API (aún mayor que la absorción de hidrógeno por paladio). Se realizaron mediciones gravimétricas y de difracción de rayos X en función del tiempo, utilizando muestras en polvo y compactadas. La evolución con el tiempo es distinta si la atmósfera que contiene I2(g) está formado por aire húmedo o seco. En ambos casos, se observa una marcada dependencia con la fugacidad del yodo en el gas. La humedad juega un papel catalítico ya que se observa la misma reacción global en ambos casos (atmósfera seca o húmeda). Se interpretaron los resultados experimentales con modelos de difusión con reacción química, calculándose las constantes cinéticas y los coeficientes de difusión, para muestras compactadas. El coeficiente de difusión resultó dos órdenes menores que el obtenido por otros autores que no tomaron en consideración la posibilidad de una reacción quimica.Solid salts with ionic conduction have been used to obtain galvanic cells and gas sensors. The Ag7PO4I4 compound (API) is a solid elecrolyte with high electric conductivity by Ag+ ion and of low iodine (12)diffusional mobility in the solid state. In the present work, the absorption of I2(g) by API has been studied. The investigated phenomena is considered as a gas diffusional process in the solid simultaneous with a chemical reaction. The absorbed amount of iodine results as high as 1.8 gas moles per API mole, being this absorption even larger than the hydrogen absorption by paladium Time dependent gravimetric measurements as well as of X-rays diffraction have been performed using powder and pressed specimens. The evolution with time is different according to that the iodine atmosphere is made up with dry or with wet air. En both cases, a marked dependency on the iodine fugacity is observed. Humidity plays a catalytic role, but the global reaction is the same for both dry and wet atmospheres. The experimental results habe been are analysed in terms of models of diffusion with chemical reaction; numerical values of the kinetic constants and the diffusion coefficients are obtained in case of pressed specimens. The diffusion coefficient is two order of magnitude lower than the one reported by other authors, who did not take into account the probability of a simultaneous chemical reaction.Fil:Casanova, Jorge Ramón. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina