Amostra de alta pureza de cloreto de hipomanganato de bário. Crédito:Universidade Lobachevsky
Os compostos com a estrutura de apatita diferem da maioria das classes pela variedade de suas composições químicas. Para criar tais substâncias, a maioria dos elementos químicos podem ser usados, enquanto as características da estrutura cristalina da apatita serão preservadas. A variedade de composições químicas resultante também determina uma ampla gama de propriedades físico-químicas e características de desempenho dos materiais criados com base em substâncias desse tipo estrutural.
Além da possibilidade de alterar a composição química da substância em uma ampla faixa, também é possível estabilizar na estrutura cristalina de tais substâncias alguns elementos nos estados de oxidação menos comuns, principalmente, os átomos de manganês e cromo no estado de oxidação +5. Como uma regra, esses elementos, sob as condições de vários processos, estão sujeitos à desproporção - um aumento e diminuição simultâneos do estado de oxidação para estados mais estáveis:+6 e +4 para o manganês e +6 e +3 para o cromo.
A busca por uma matriz cristalina que promova a estabilização dos raros estados de oxidação do manganês e do cromo é relevante pelo fato de tais compostos apresentarem uma coloração verde ou azul persistente (ou seus tons intermediários). Portanto, é possível usá-los como pigmentos inorgânicos, que, além de seus tons específicos, apresentam uma estabilidade térmica suficientemente alta.
Os estudos de pigmentos inorgânicos com estrutura de apatita foram realizados na Faculdade de Química da Universidade Lobachevsky pela equipe chefiada pelo Prof. A.V. Knyazev e Dr. E.N. Bulanov desde 2010. As últimas conquistas da equipe incluem a obtenção de uma amostra de alta pureza da composição Ba 5 (MnO 4 ) 3 Cl e sua caracterização físico-química. De acordo com Evgeny Bulanov, no âmbito desta pesquisa, as características da estrutura cristalina e do ambiente químico foram estabelecidas, permitindo que o grau de oxidação do manganês seja estabilizado.
"Além disso, a capacidade térmica isobárica da substância foi medida pela primeira vez. Durante o experimento, o comportamento anômalo do composto também foi encontrado abaixo da temperatura de 15K, que pode ser explicado pela ordem de rotação, "diz Evgeny Bulanov.