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| Nombres | |
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| Nombre IUPAC Oxígeno de dialuminio estroncio (2-) | |
| Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
| Tarjeta de información ECHA | 100.031.310  |
| Número CE |
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PubChem CID | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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| Propiedades | |
| SrAl 2 O 4 | |
| Masa molar | 205,58 g / mol |
| Apariencia | Polvo amarillo pálido |
| Densidad | 3,559 g / cm 3 |
| Estructura | |
| Monoclínico | |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
| Referencias de Infobox | |
El aluminato de estroncio ( SRA , SrAl ) es un compuesto de aluminato con la fórmula química SrAl 2 O 4 (a veces escrito como SrO · Al
2O
3). Es un polvo cristalino monoclínico de color amarillo pálido que es inodoro y no inflamable. Cuando se activa con un dopante adecuado (por ejemplo , europio , escrito como Eu: SrAl 2 O 4 ), actúa como un fósforo fotoluminiscente con una larga persistencia de fosforescencia .
Los aluminatos de estroncio existen en otras composiciones que incluyen SrAl 4 O 7 (monoclínico), Sr 3 Al 2 O 6 ( cúbico ), SrAl 12 O 19 ( hexagonal ) y Sr 4 Al 14 O 25 ( ortorrómbico ).
Fósforo [ editar ]
Para muchos propósitos basados en fosforescencia, el aluminato de estroncio es un fósforo muy superior a su predecesor, el sulfuro de zinc activado por cobre , siendo aproximadamente 10 veces más brillante y 10 veces más brillante. Se utiliza con frecuencia en juguetes que brillan en la oscuridad , donde desplaza al Cu: ZnS más barato pero menos eficiente. Sin embargo, el material tiene una gran dureza, lo que provoca abrasión en la maquinaria utilizada para procesarlo; Los fabricantes frecuentemente cubren las partículas con un lubricante adecuado cuando las agregan a un plástico.
Se pueden utilizar diferentes aluminatos como matriz huésped. Esto influye en la longitud de onda de emisión del ion europio, por su interacción covalente con los oxígenos circundantes y la división del campo cristalino de los niveles de energía orbital 5d . [1]
Los fósforos de aluminato de estroncio producen tonos verdes y aguamarina , donde el verde da el brillo más alto y el aguamarina el tiempo de brillo más prolongado. Las longitudes de onda de excitación para el aluminato de estroncio oscilan entre 200 y 450 nm. La longitud de onda de su formulación verde es de 520 nm, su versión aqua o azul verdosa emite a 505 nm y su azul emite a 490 nm. El aluminato de estroncio también se puede formular para fosforescencia en longitudes de onda más largas (de amarillo a rojo), aunque dicha emisión suele ser más tenue que la de la fosforescencia más común en longitudes de onda más cortas.
Para aluminatos dopados con europio-disprosio, las longitudes de onda de emisión máxima son 520 nm para SrAl 2 O 4 , 480 nm para SrAl 4 O 7 y 400 nm para SrAl 12 O 19 . [2]
Eu 2+ , Dy 3+ : SrAl 2 O 4 es importante como fósforo luminiscente persistente para aplicaciones industriales. Puede producirse mediante un proceso asistido por sales fundidas a 900 ° C. [3]
El tipo más descrito es el estequiométrico de emisión verde (aprox. 530 nm) Eu 2+ : SrAl 2 O 4 . Eu 2+ , Dy 3+ , B: SrAl 2 O 4 muestra un brillo posterior significativamente más largo que el material dopado solo con europio. El dopante Eu 2+ muestra un alto brillo posterior, mientras que Eu 3+ casi no lo tiene. Mn policristalino: SrAl 12 O 19 se utiliza como fósforo verde para pantallas de plasma , y cuando está dopado con praseodimio o neodimio puede actuar como un buen medio láser activo . Sr 0,95 Ce0.05 Mg 0.05 Al 11.95 O 19 es un fósforo que emite a 305 nm, con una eficiencia cuántica del 70%. Se pueden preparar varios aluminatos de estroncio mediante el proceso sol-gel . [4]
Las longitudes de onda producidas dependen de la estructura cristalina interna del material. Ligeras modificaciones en el proceso de fabricación (el tipo de atmósfera reductora, pequeñas variaciones de estequiometría de los reactivos, adición de carbono o haluros de tierras raras ) pueden influir significativamente en las longitudes de onda de emisión.
El fósforo de aluminato de estroncio generalmente se cuece a aproximadamente 1250 ° C, aunque son posibles temperaturas más altas. Es probable que la exposición posterior a temperaturas superiores a 1090 ° C provoque la pérdida de sus propiedades fosforescentes. A temperaturas de cocción más altas, el Sr 3 Al 2 O 6 se transforma en SrAl 2 O 4 . [5]
La intensidad del brillo depende del tamaño de las partículas; generalmente, cuanto más grandes son las partículas, mejor es el brillo.
Los pigmentos de resplandor a base de aluminato de estroncio se comercializan con numerosas marcas como Super-LumiNova [6] y Lumibrite , desarrolladas por Seiko .
Las nanopartículas de aluminato de estroncio dopado con europio se proponen como indicadores de tensiones y fisuras en los materiales, ya que emiten luz cuando se someten a tensiones mecánicas ( mecanoluminiscencia ). También son útiles para fabricar nanodispositivos mecano-ópticos. Se necesitan partículas no aglomeradas para este propósito; son difíciles de preparar de forma convencional pero se pueden preparar mediante pirólisis por pulverización ultrasónica de una mezcla de acetilacetonato de estroncio , acetilacetonato de aluminio y acetilacetonato de europio en atmósfera reductora (argón con 5% de hidrógeno). [7]
El aluminato de estroncio dopado con cerio y manganeso (Ce, Mn: SrAl 12 O 19 ) muestra una intensa fosforescencia de banda estrecha (22 nm de ancho) a 515 nm cuando se excita con radiación ultravioleta (línea de emisión de mercurio de 253,7 nm, en menor grado 365 nm). Puede utilizarse como fósforo en lámparas fluorescentes en fotocopiadoras y otros dispositivos. Una pequeña cantidad de silicio que sustituye al aluminio puede incrementar la intensidad de emisión en aproximadamente un 5%; la composición preferida del fósforo es Ce 0,15 Mn 0,15 : SrAl 11 Si 0,75 O 19 . [8]
Material estructural [ editar ]
El cemento de aluminato de estroncio se puede utilizar como material estructural refractario . Puede prepararse sinterizando una mezcla de óxido de estroncio o carbonato de estroncio con alúmina en una proporción aproximadamente equimolar a aproximadamente 1500 ° C. Puede utilizarse como cemento para hormigón refractario para temperaturas de hasta 2000 ° C, así como para blindaje contra las radiaciones . El uso de cementos de aluminato de estroncio está limitado por la disponibilidad de materias primas. [9]
Los aluminatos de estroncio se han examinado como materiales propuestos para la inmovilización de productos de fisión de desechos radiactivos , a saber, el estroncio 90 . [10]
Referencias [ editar ]
- ↑ Dutczak, D .; Jüstel, T .; Ronda, C .; Meijerink, A. (2015). "Luminiscencia Eu2 + en aluminatos de estroncio". Phys. Chem. Chem. Phys . 17 (23): 15236-15249. Código bibliográfico : 2015PCCP ... 1715236D . doi : 10.1039 / C5CP01095K . hdl : 1874/320864 . PMID 25993133 .
- ^ Katsumata, Tooru; Sasajima, Kazuhito; Nabae, Takehiko; Komuro, Shuji; Morikawa, Takitaro (20 de enero de 2005). "Características de los cristales de aluminato de estroncio utilizados para fósforos de larga duración". Revista de la Sociedad Americana de Cerámica . 81 (2): 413–416. doi : 10.1111 / j.1151-2916.1998.tb02349.x .
- ↑ Rojas-Hernandez, Rocío Estefanía; Rubio-Marcos, Fernando; Gonçalves, Ricardo Henrique; Rodríguez, Miguel Ángel; Véron, Emmanuel; Allix, Mathieu; Bessada, Catherine; Fernandez, José Francisco (19 de octubre de 2015). "Ruta sintética original para obtener un fósforo de SrAlO por el método de la sal fundida: conocimientos sobre el mecanismo de reacción y mejora de la luminiscencia persistente". Química inorgánica . 54 (20): 9896–9907. doi : 10.1021 / acs.inorgchem.5b01656 . PMID 26447865 .
- ^ Misevičius, Martynas; Jørgensen, Jens Erik; Kareiva, Aivaras (2013). "Síntesis de sol-gel, propiedades estructurales y ópticas de aluminatos de estroncio dopados con cerio, Sr3Al2O6 y SrAl12O19" . Ciencia de los materiales . 19 (4). doi : 10.5755 / j01.ms.19.4.2670 .
- ^ Liu, Yun; Xu, Chao-Nan (mayo de 2003). "Influencia de la temperatura de calcinación en la fotoluminiscencia y triboluminiscencia de partículas de aluminato de estroncio dopado con europio preparadas mediante el proceso Sol-Gel". El Journal of Physical Chemistry B . 107 (17): 3991–3995. doi : 10.1021 / jp022062c .
- ^ "RC TRITEC Ltd.: Swiss Super-LumiNova®" . Consultado el 3 de marzo de 2016 .
- ↑ Acers (American Ceramics Society, The) (14 de enero de 2010). Avances en Nanotecnología . ISBN 9780470588239. Consultado el 3 de marzo de 2016 .
- ^ http://patentimages.storage.googleapis.com/pdfs/US3836477.pdf
- ↑ Odler, Ivan (2 de septiembre de 2003). Cementos inorgánicos especiales . ISBN 9780203302118. Consultado el 3 de marzo de 2016 .
- ^ https://inldigitallibrary.inl.gov/sti/4655305.pdf
- RC Ropp Elsevier (6 de marzo de 2013). Enciclopedia de los compuestos alcalinotérreos . Elsevier. pag. 555. ISBN 9780444595508.
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Enlaces externos [ editar ]
- ¿Cómo funcionan las cosas que brillan en la oscuridad?
- Hechos, imágenes, historias sobre el elemento estroncio.
- Demostraciones de rendimiento de sulfuro de zinc y aluminato de estroncio sistemas fotoluminiscentes de señalización de caminos de escape de proximidad para pisos
