Introduzione
Il caolino, una roccia bianca a grana fine, è utilizzato principalmente nell'industria della ceramica, della carta e dei polimeri. Il caolino è un'importante materia prima nella produzione di porcellana. Viene inoltre impiegato come materiale di riempimento e rivestimento nella produzione della carta e come riempitivo per polimeri come PE-HD o composti di gomma. [1]
Soprattutto durante il processo di SinterizzazioneLa sinterizzazione è un processo di produzione per la formazione di un corpo meccanicamente resistente a partire da una polvere ceramica o metallica. sinterizzazione della porcellana, possono verificarsi temperature superiori a 1000°C, alle quali sono esposte le materie prime e quindi anche la caolinite. L'analisi termogravimetrica è adatta a studiare il comportamento della caolinite a temperature più elevate. Consente di osservare le reazioni di degradazione e trasformazione del caolino in funzione della temperatura.
Di seguito, la variazione di massa della caolinite in funzione della temperatura viene studiata mediante l'analisi termogravimetrica.
Metodi e preparazione dei campioni
Per le misurazioni termogravimetriche è stato utilizzato il sistema NETZSCH TG Libra®, che è stato eseguito alle condizioni di misura riportate nella tabella 1.
Tabella 1: Condizioni di misura per l'indagine termogravimetrica del caolino
| Campione | Caolino |
| Peso del campione | 39.83 mg |
| Materiale del crogiolo | Platino, aperto |
| Intervallo di temperatura | da 40°C a 1100°C |
| Velocità di riscaldamento | 10 K/min |
| Atmosfera | Azoto |
Risultati delle misure e discussione
La curva TGA misurata, il corrispondente tasso di variazione di massa (DTG) e il segnale calcolato di c-DTA® sono rappresentati in figura 1. All'inizio, si può osservare una perdita di massa dello 0,6% entro i 200°C, che si correla con l'andamento della curva DTG in questo intervallo di temperatura con un picco a 71,8°C. Questo è probabilmente dovuto al rilascio dell'umidità adsorbita. Ciò è probabilmente dovuto al rilascio dell'umidità adsorbita.
Con un ulteriore riscaldamento, si possono osservare due picchi endotermici c-DTA® a 265,7°C e 539,3°C. Entrambi i picchi sono correlati a una perdita di massa. Tra i 200°C e i 300°C, si verifica una perdita di massa dello 0,5% e il corrispondente picco del tasso di variazione di massa a 261,9°C. Questo è probabilmente dovuto al rilascio dell'umidità assorbita. Ciò è probabilmente dovuto al rilascio di acqua di CristallizzazioneLa cristallizzazione è il processo fisico di indurimento durante la formazione e la crescita dei cristalli. Durante questo processo viene rilasciato il calore di cristallizzazione.cristallizzazione. Con l'aumento della temperatura, si verifica la deidrossilazione endotermica degli intercalari, che porta a una perdita di massa chiaramente riconoscibile del 13,3% e a un picco netto del DTG a 537,6°C.
A 992,1°C si osserva un picco EsotermicoUna transizione campionaria o una reazione è esotermica se viene generato calore.esotermico c-DTA®®. La reazione esotermica non è correlata a una variazione di massa; si tratta quindi di unaTransizioni di faseIl termine transizione di fase (o cambiamento di fase) è più comunemente usato per descrivere le transizioni tra gli stati solido, liquido e gassoso. transizione di fase. Questa transizione è irreversibile e indica la formazione di mullite.
Sintesi
Il caolino è stato studiato mediante analisi termogravimetrica. Con l'aiuto delle curve TGA e c-DTA® misurate, è possibile identificare varie reazioni del caolino, note in letteratura, a diverse temperature. In particolare, la disidratazione del caolino può essere osservata molto bene nell'analisi termogravimetrica a causa della perdita di massa. La transizione in mullite a temperature più elevate è visibile anche se si tiene conto del segnale c-DTA®.