Synthèse en milieu alcalin de magnétite colloïdale : contrôle du rendement et de la taille des particules

Laboratoire de Physicochimie Inorganique, U.A. 419, CNRS, 4, place Jussieu, Tour 54, 3 e étage, 75252 Paris Cedex 05, France.

Résumé

Lors de la coprécipitation en milieu alcalin de sels ferreux et ferriques, le rendement en matériau magnétique (magnétite, berthollide, maghémite) et la taille des particules obtenues augmentent avec la fraction molaire initiale en Fe(II) et dépendent de la nature du milieu alcalin Une valeur élevée du pH (supérieure à 9.6) et la présence de cations (en particulier de [math], pour des synthèses dans l’ammoniac) orientent la synthèse vers la goethite coexistant avec des particules magnétiques de petit diamètre.

Abstract

The yield in magnetic material of the coprecipitation in alkaline medium of a ferric and ferrous mixture is estimated by the measure of the precipitate saturation magnetization. It appears that the average magnetic particle size and the yield of the precipitation are controlled by the initial mole fraction of Fe(II) and the nature of the alkaline medium. Whatever the latter, both characteristics increase with the initial mole fraction of Fe(II). Media leading to a good yield are those having, first, a low pH value (8.8 < pH < 9.6), and second, a low cation concentration (especially low ammonium cation concentration for synthesis in ammonia). In such media, for an initial mole fraction of Fe(II) greater than 0.33, the precipitate is constituted by maghemite resulting from the air oxidation of immediately precipitated colloidal magnetite and of ferrous hydroxyde. In other media, the synthesis leads to goethite which coexists with small maghemite particles.