Và hệ số cân bằng của acid citric
Đồ án tốt nghiệp Thạc sĩ Khoa học – Hoá Học
TRỊNH VIỆT DŨNG TRANG 52
Hình 3.2: Ảnh hưởng pH tới quá trình tạo phức: 1. Fe2+; 2. FeAH- ; 3.
FeAH2.
Có thể thấy khi pH>2,5 thì phức FeAH- đươc tạo thành. Sự hình thành phức giữa Fe2+ và acid citric rất quan trọng, nó giúp ngăn chặn sự oxy hóa từ Fe2+ lên Fe3+. Mặt khác, pH có thể ảnh hướng lớn tới sự hòa tan của LiOH và Fe2+, PO4
3-
và Acid citric. Khi pH thấp hơn 6,0 độ tan của AC giảm xuống. Khi pH lớn hơn 10,0 thì dung dịch acid citric hòa tan hoàn toàn trong nước tuy nhiên Li+ và Fe2+ bị kết tủa, phức bền vững không thể được tạo thành.
Đồ án tốt nghiệp Thạc sĩ Khoa học – Hoá Học
TRỊNH VIỆT DŨNG TRANG 53
Trong quá trình thực nghiệm, khi tỉ lệ mol giữa acid citric và tổng các ion kim loại xuống dưới 1.0, sự phân ly của các cation xảy ra ảnh hưởng tới hiệu xuất của quá trình hình thành các tinh thể phức hợp sau này, trong khi đó nếu tỉ lệ này lớn hơn 1.0 nhiều sẽ ảnh hưởng tới của trình hình thành tinh thể trong quá trình thủy nhiệt hoặc quá trình nung thiêu kết về sau (ảnh hưởng do sự cháy của các acid hữu cơ và sự hình thành C trong quá trình nung).
Hình 3.4 Kết quả XRD của precursor ở tỉ lệ Ac/Me khác nhau
Thực nghiệm và kết quả nhiễu xạ tia X cho thấy, khi tỉ lệ AC/Me dưới 0.5 thì dung dịch ban đầu có vẩn kết tủa ở pH từ 6 trở lên và precursor sau thủy nhiệt chỉ có pha duy nhất là FePO4. Như đã giải thích ở trên, khi tỉ lệ acid citric so với tổng ion kim loại càng thấp thì khả năng phân ly của các ion trong dung dịch cao do thiếu các phân tử hữu cơ với vai trò là chất mang. Chính vì vậy, khi tỉ lệ acid citric trên tổng ion ½ thì precursor sau thủy nhiệt đều chỉ xuất hiện pha duy nhất có cấu trúc Tavorite LiFePO4OH. Trong nghiên cứu này, chúng tôi lựa chọn pH và tỉ lệ mol giữa Ac/Me tối ưu lần lượt là 6.0 và 1/2.
Đồ án tốt nghiệp Thạc sĩ Khoa học – Hoá Học
TRỊNH VIỆT DŨNG TRANG 54