Zastosowanie spektroskopii mössbauerowskiej do oznaczania zawartości żelaza Fe2+/Fe3+ w kruszywach magnezjowych

• Autorzy: Stoch P. , Szczerba J.

Warianty tytułu

EN

Application of Mössbauer spectroscopy for determining the Fe2+/Fe3+ content in magnesia aggregates

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono badania efektu Mössbauera 57Fe techniką transmisyjną w temperaturze pokojowej w próbkach spiekanej i topionej magnezji. Badane próbki charakteryzują się różną liczbą składowych widma, co oznacza różne pozycje krystalograficzne żelaza. W każdym badanym przypadku obserwuje się występowanie pojedynczej składowej dla żelaza Fe2+ oraz dwóch składowych Fe3+. Udział Fe2+ waha się w przedziale od ok. 16% do ok. 60%. Parametry oddziaływań nadsubtelnych dla Fe2+ wskazują na idealnie symetryczny rozkład ładunku elektrycznego w jego pozycji krystalograficznej, co jest efektem obserwowanym niezmiernie rzadko. Świadczy to o podstawianiu Mg2+ przez Fe2+ w idealnie symetrycznej strukturze krystalicznej MgO. Jon żelaza Fe3+ występuje w pozycjach oktaedrycznych o wartościach parametrów oddziaływań nadsubtelnych wskazujących na ich znaczną dystorsję.

EN

The 57Fe Mössbauer effect measurements of sintered and fused magnesia aggregates at room temperature were conducted. The investigated spectra were composed of a different number of subspectra which corresponds to different sites of iron in the material. In all cases there was observed one Fe2+ component and two Fe3+. The Fe2+ content changed from 16% to 60%. The hyperfine interaction parameters for Fe2+ show an almost perfect charge distribution at the iron site which is possible only when Fe2+ substitutes Mg2+ in the MgO lattice. The Fe3+ ion is in octahedral coordination which is highly distorted what was evidenced by hyperfine interaction parameters.

Słowa kluczowe

PL

spektroskopia Mössbauera; kruszywa magnezjowe

EN

Mössbauer spectroscopy; magnesia aggregates

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 65, nr 4
• Strony: 429--432
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Stoch P.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, KCiMO, al. A. Mickiewicza 30, 30 - 059 Kraków

autor

Szczerba J.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, KCiMO, al. A. Mickiewicza 30, 30 - 059 Kraków

Bibliografia

• [1] Bolewski, A., Żabiński, W.: Metody badań minerałów i skał, Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa, (1979).
• [2] Oleś, A.: Metody doświadczalne fizyki ciała stałego, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, (1998).
• [3] Bhide, V.G., Tambe, B.R.: Investigation of the MgO:Fe system using the Mossbauer Effect, J. Mater. Sci., 4, (1969), 955–961.
• [4] Waychunas, G. A.: Mossbauer, EXAFS, and X-ray diffraction study of Fe3+ clusters in MgO:Fe and magnesiowustite (Mg1-xFex)O - evidence for specific cluster geometries, J. Mater. Sci., 18, (1983), 195–207.
• [5] Seung, W. L., Sam, J. K., Chul, S. K.: Superexchange interactions in MgFe2O4, J. Korean Phys. Soc., 48, (2006), 583–588.
• [6] Seung, W. L., Sung, H. Y., Sung, Y. A., Woo, C. K., Chul, S. K.: Mossbauer Study and atomic migration in MgFe2O4, J. Magnetics, 4, (1999), 115–118.
• [7] Hirabayashi, D., Sakai, Y., Yoshikawa, T., Mochizuki, K., Kojima, Y., Suzuki, K, Ohshita, K., Watanabe, Y.: Mössbauer characterization of calcium–ferrite oxides prepared by calcining Fe2O3 and CaO, Hyperfine Interactions, 167, (2006), 809–813.