Étude des réactions solide-solide, mécanisme de réaction entre un carbonate et un oxyde

Groupe de Chimie-Physique des solides, Centre de Chimie-Physique, École Nationale Supérieure des Mines, 158, cours Fauriel, 42100 Saint-Etienne., France.

Résumé

Les auteurs proposent des mécanismes permettant de rendre compte du déroulement de la réaction de formation d’un oxyde double écrit MPO₃ à partir d’un carbonate MCO3 et d’un oxyde PO₂.

M désigne un métal divalent (Ba, Ca, Mg, Sr...) et P un constituant télravalent (Si, Ti...).

Les mécanismes font intervenir explicitement les défauts prédominants dans les oxydes, prévoient leur sens de diffusion et permettent d’expliquer et de localiser la croissance de la couche de MPO₃ en fonction de son défaut majoritaire.

Par ailleurs, l’intervention de la phase gazeuse est envisagée : en particulier l’oxygène gazeux peut permettre l’élaboration de MPO₃. Cependant, un autre mécanisme est susceptible d'expliquer la réaction, sans la présence d’oxygène gazeux.

Abstract

The authors propose a mechanism for the solid-solid reaction : MCO₃(S) + PO₂(S) → MPO₃(S) + CO₂(g).

M is a divalent metal (Ba. Ca, Mg...), and P a tetravalent une (Si, Ti...).

This mechanism is based on the real structure of the présent semi-conductors. The reactions at the different interfaces and the diffusing species are identified.

Two cases are studied. In the first one, the transport of oxygen from one interface to the other is carried out in the gascous phase. In the second one, oxygen is transfered through the layer of MPO₃, in the solid State.