Introduction du fluorure de magnésium MgF2
Le fluorure de magnésium est un composé inorganique de formule MgF2. Le composé est un sel cristallin blanc et est transparent sur une large gamme de longueurs d'onde, avec des utilisations commerciales en optique qui sont également utilisées dans les télescopes spatiaux.
Le magnésium (symbole atomique : Mg, numéro atomique : 12) est un élément du bloc S, groupe 2, période 3 avec une masse atomique de 24,3050. Le nombre d'électrons dans chacune des couches de magnésium est [2, 8, 2] et sa configuration électronique est [Ne] 3s2. L'atome de magnésium a un rayon de 160 pm et un rayon de Van der Waals de 173 pm. Le magnésium a été découvert par Joseph Black en 1775 et isolé pour la première fois par Sir Humphrey Davy en 1808. Le magnésium est le huitième élément le plus abondant dans la croûte terrestre et le quatrième élément le plus commun dans l'ensemble de la terre. Magnésium élémentaireDans sa forme élémentaire, le magnésium a un aspect métallique gris brillant et est extrêmement réactif. On le trouve dans des minéraux tels que la brucite, la carnallite, la dolomite, la magnésite, l'olivine et le talc. Commercialement, le magnésium est principalement utilisé dans la création d'alliages aluminium-magnésium solides et légers, qui présentent de nombreux avantages dans les applications industrielles. Le nom"Magnésium"est originaire d'un district grec de Thessalie appelé Magnesia.
Le fluor est un élément du bloc P, groupe 17, période 2. Sa configuration électronique est [He]2s22p5. L'atome de fluor a un rayon covalent de 64 pm et son rayon de Van der Waals est de 135 pm. Sous sa forme élémentaire, CAS 7782-41-4, le fluor gazeux a une apparence jaune pâle. Le fluor a été découvert par André-Marie Ampère en 1810. Il a été isolé pour la première fois par Henri Moissan en 1886.
Le fluorure de magnésium est très insoluble dans l'eau (0,0076 g/100 mL) à 18°C [151]. Il peut être aggloméré avec de l'eau, pressé en pastilles vertes, déshydraté et fritté à haute température pour produire des pastilles poreuses qui peuvent être utilisées pour piéger sélectivement le technétium. Le technétium piégé ne peut pas être facilement désorbé du MgF2, nécessitant des températures supérieures à 1000°Cependant, le technétium piégé peut être facilement éliminé par lavage avec de l'eau ou de l'acide nitrique dilué. Le fluorure de magnésium peut être réutilisé après une étape de séchage [152]. Le fluorure de magnésium a été utilisé à grande échelle pour le piégeage sélectif des fluorures de technétium volatils et des oxyfluorures de technétium mélangés à l'UF6 [22,152,153].
Des revêtements contenant du fluorure de magnésium (MgF2) ont été préparés sur des métaux biodégradables à base de Mg par conversion chimique impliquant de l'acide fluorhydrique (Chiu, Wong, Cheng et Man, 2007 ; Lin, Tan, Wan et al., 2013 ; Pereda et al. , 2010; Thomann et al., 2010; Yan et al., 2010) ou MAO (Pan, Chen, Wang, & Lin, 2013; Pan, Chen, Wang, & Zhao, 2013; Seyfoori, Mirdamadi, Khavandi, & Raufi , 2012). Le fluor (F) est un composant naturel des os et des dents humaines (Zheng, Wu, Ng, Wang et Lian, 2002). Une libération appropriée de F ne causera pas de dommages aux organismes (Thomann et al., 2010). La réponse osseuse au fluorure est dose-dépendante : une libération à faible dose de F facilitera la formation osseuse ; cependant, une forte dose de celui-ci provoquera la formation d'ostéoïdes peu minéralisés (Ellingsen, 1995). Ainsi, MgF2 est un matériau de revêtement acceptable,
Le fluorure de magnésium a été préparé selon quatre méthodes différentes, cependant, le traitement thermique de tous les échantillons était identique et consistait en une calcination à 670 K. Malgré la même température de calcination, les échantillons de MgF2 diffèrent considérablement par leur structure poreuse qui se reflète dans la forme de la boucle d'hystérésis dans l'isotherme d'adsorption d'azote à basse température, la surface spécifique, la taille des pores et le volume des pores (tableau 1 ; figure 1). La plus grande surface (43 m2·g-1) a été obtenu dans le cas de l'échantillon de carbonate (C), alors que le plus petit (13 m2·g-1) dans le cas du MgF2 sphérique préparé à partir de nitrate de magnésium (Ns). Les isothermes d'adsorption-désorption de tous les échantillons sont de type IV, cependant, elles diffèrent par la forme de leurs boucles d'hystérésis. Ces derniers appartiennent au type H1 pour les échantillons C, Alk et N, ce qui indique la présence de pores cylindriques, tandis que la boucle d'hystérésis de l'échantillon Ns combine les caractéristiques des boucles d'hystérésis de types H1 et H2, rencontrées lorsque des pores à col étroit sont présents. La plus grande taille de pores (r = 13 nm) et volume de pores (0,250 cm3·g-1) ont été trouvés dans du fluorure de magnésium préparé à partir d'alcoolate de magnésium (Alk). L'échantillon discuté est également caractérisé par la stabilité thermique la plus faible, comme en témoignent l'augmentation considérable de la taille des cristallites et la réduction drastique de la surface avec l'augmentation de la température de calcination (tableau 1). La résistance la plus élevée au frittage et à la recristallisation à haute température a été démontrée par les échantillons de carbonate (C) et de nitrate sphérique (Ns).
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