Introducción
El caolín, una roca blanca de grano fino, se utiliza principalmente en las industrias de la cerámica, el papel y los polímeros. El caolín es una materia prima importante en la producción de porcelana. También se emplea como material de relleno y revestimiento en la producción de papel y como carga para polímeros como el PE-HD o compuestos de caucho. [1]
Especialmente durante el proceso de SinterizaciónLa sinterización es un proceso de producción para formar un cuerpo mecánicamente resistente a partir de un polvo cerámico o metálico. sinterización de la porcelana, pueden producirse temperaturas de más de 1000°C, a las que están expuestas las materias primas y, por tanto, también la caolinita. El análisis termogravimétrico es adecuado para investigar el comportamiento de la caolinita a temperaturas más elevadas. Permite observar las reacciones de degradación y transformación en el caolín en función de la temperatura.
A continuación, se investiga el cambio de masa de la caolinita en función de la temperatura mediante el análisis termogravimétrico.
Métodos y preparación de muestras
Para las mediciones termogravimétricas se utilizó el NETZSCH TG Libra®, que se llevaron a cabo en las condiciones de medición detalladas en la tabla 1.
Tabla 1: Condiciones de medición para la investigación por termogravimetría de caolines
| Muestra | Caolín |
| Peso de la muestra | 39.83 mg |
| Material del crisol | Platino, abierto |
| Rango de temperatura | 40°C a 1100°C |
| Velocidad de calentamiento | 10 K/min |
| Atmósfera | Nitrógeno |
Resultados de las mediciones y debate
En la figura 1 se representa la curva TGA medida, la correspondiente tasa de cambio de masa (DTG) y la señal c-DTA calculada. Al principio, puede observarse una pérdida de masa del 0,6% a 200°C, que se correlaciona con el curso de la curva DTG en este rango de temperatura con un pico a 71,8°C. Esto se debe probablemente a la liberación de la humedad adsorbida. Esto se debe probablemente a la liberación de la humedad adsorbida.
Al seguir calentando, se observan dos picos endotérmicos c-DTA a 265,7°C y 539,3°C. Ambos picos están en correlación con una pérdida de masa. Entre 200°C y 300°C, se produce una pérdida de masa del 0,5% y el correspondiente pico de la tasa de cambio de masa a 261,9°C. Esto se debe probablemente a la liberación de humedad. Esto se debe probablemente a la liberación de agua de CristalizaciónCrystallization is the physical process of hardening during the formation and growth of crystals. During this process, heat of crystallization is released.cristalización. Con el aumento de la temperatura, se produce finalmente la deshidroxilación endotérmica de las capas intermedias, lo que da lugar a una pérdida de masa claramente reconocible del 13,3% y a un pico agudo de DTG a 537,6°C.
A 992,1°C, se observa un pico ExotérmicoA sample transition or a reaction is exothermic if heat is generated.exotérmico agudo c-DTA®. La reacción exotérmica no se correlaciona con un cambio de masa; es decir, se trata de una Transiciones de faseEl término transición de fase (o cambio de fase) se utiliza más comúnmente para describir las transiciones entre los estados sólido, líquido y gaseoso.transición de fase. Esta transición es irreversible e indica la formación de mullita.
Resumen
El caolín se investigó mediante análisis termogravimétrico. Con la ayuda de las curvas TGA y c-DTA medidas, pueden identificarse varias reacciones del caolín conocidas en la bibliografía a diferentes temperaturas. En particular, la deshidratación del caolín puede observarse muy bien en el análisis termogravimétrico debido a la pérdida de masa. La transición a mullita a temperaturas más altas también es visible si se tiene en cuenta la señal c-DTA.