Efeito do pH e da ureia na sintese de mulita pelo metodo sol-gel, a partir de sois de silica e alumina

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2004

RESUMO

O objetivo principal deste trabalho foi estudar o efeito do pH e da uréia na síntese de mulita (3Al2O3.2SiO2) pelo método sol-gel, a partir de sóis de sílica e de alumina. O efeito do pH na síntese de mulita foi associado às diferenças dos pontos isoelétricos desses dois tipos de sóis. Os estudos foram conduzidos a pH 1, 3, 4, 5, 8 e 10, nas razões molares Al:Si de 1:3 (excesso de sílica) e 3:1 (estequiométrica). Nos precursores com Al:Si=1:3, após calcinação a 1050 °C, a formação de mulita tetragonal foi determinada pelo consumo das espécies de alumínio (partículas de alumina ou íons Al) pela sílica disponível, independente da presença da uréia ou do valor do pH, conforme o mecanismo proposto por Sundaresan e Aksay para géis difásicos, enquanto que o excesso de sílica segregava sílica amorfa ou a fase cristobalita. Nos precursores com Al:Si=3:1, a cinética de formação de mulita ortorrômbica a 1141 °C foi descrita pelo mecanismo de Sundaresan e Aksay ou pelo modelo de mudança de fase de Avrami. Entretanto, nesses precursores, o valor do pH determinou a formação de partículas de alumina ou de espécies iônicas de alumínio octaédrico, em função da hidrólise e condensação dos íons Al, além das cargas superficiais das partículas de sílica e de alumina, afetando suas interações. O predomínio de íons Al com coordenação octaédrica, nos precursores preparados em pH 1, levou à formação de a-alumina, além de mulita. Os valores "estimados" de energia de ativação e de temperatura mínima de formação de mulita, a partir de misturas de sóis de sílica e de alumina em pH 3, 4, 8 e 10, foram relacionados às interações entre as partículas em função de suas cargas superficiais. Essas "estimativas" também indicaram que a presença da uréia não afeta a formação de mulita, atuando apenas na formação do sol de alumina, com a hidrólise e a condensação dos íons Al.

ASSUNTO(S)

ion de hidrogenio - concentração mulita

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