Estudio de la fisicoquímica de micropartículas de calcopirita bajo la influencia de potenciales eléctricos transpasivos

Abstract

Research on the exploitation of minerals, been them, the fundamental natural source for obtention of valuable materials for mankind, it’s vital since ancient ages. Physical Chemistry group of the Faculty of Sciences Physical Mathematics of the University of Michoacán has noticed a new phenomenon, where microparticles of chalcopyrite clearly modifies its crystalline structure and chemistry, forming different minerals during lixiviation. This phenomen manifests by placing chalcopyrite microparticles (30 – 200 m) above a thin layer of high ordinated pyrolytic graphite, which it’s paste to a round metallic probe with carbon scotch tape, all this immerse in an acidic solution of sulfuric acid pH ~1, and Appling a static transpassive potential of ~1.2 V vs Standard Calomel Electrode with a carbon microelectrode. Microparticles are exposed to statical potential for periods of five hours, presenting color changes, from golden (natural color of chalcopyrite), to orange, red, purple, blue and green, then samples of microparticles of each color were extracted for their characterization with scanning electron microscopy and Raman spectroscopy.

El estudio de la explotación de los minerales, siendo estos, una de las principales fuentes naturales para la obtención de materiales valiosos para hombre, es de vital importancia desde la antigüedad. El grupo de Fisicoquímica de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, se ha percatado de un nuevo fenómeno donde micropartículas de calcopirita modifican claramente su estructura cristalina y química para formar distintos minerales, presentándose a ciertas condiciones durante el proceso de lixiviación. Este fenómeno se presenta colocando micropartículas de calcopirita (de 30 m a 200 m) sobre una película fina de grafito pirolítico altamente ordenado que se encuentra adherida a una placa circular de acero inoxidable con ayuda de cinta adhesiva de carbono, todo este montaje se encuentra inmerso en una solución de ácido sulfúrico a pH ~ 1 y aplicando un potencial estático eléctrico transpasivo (~1.2 V vs Electrodo estándar de Calomel, SCE) con la ayuda de un microelectrodo de carbono presionando una micropartícula de calcopirita. Las micropartículas son expuestas al potencial de forma estática por periodos de 5 horas, presentando cambios de color, pasando del color dorado (color natural de la calcopirita) por naranja, rojo, morado, azul y verde. Muestras de micropartículas de los distintos colores son tomadas a diferentes tiempos del experimento, esto para caracterizar las fases coloridas con las técnicas de microscopía electrónica de barrido para obtener su estequiometría y espectroscopía de Raman para identificar las posibles fases con espectros Raman característicos de los posibles minerales formados.