Introdução
O caulim, uma rocha branca de granulação fina, é usado principalmente nos setores de cerâmica, papel e polímeros. O caulim é uma matéria-prima importante na produção de porcelana. Ele também é empregado como material de enchimento e revestimento na produção de papel e como enchimento para polímeros, como PE-HD ou compostos de borracha. [1]
Especialmente durante o processo de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização da porcelana, podem ocorrer temperaturas de mais de 1.000°C, às quais as matérias-primas e, portanto, também a caulinita são expostas. A análise termogravimétrica é adequada para investigar o comportamento da caulinita em temperaturas mais altas. Ela permite que as reações de degradação e transformação no caulim sejam observadas em função da temperatura.
A seguir, a mudança de massa dependente da temperatura da caulinita é investigada por meio da análise termogravimétrica.
Métodos e preparação de amostras
O NETZSCH TG Libra® foi usado para as medições termogravimétricas, que foram realizadas sob as condições de medição detalhadas na tabela 1.
Tabela 1: Condições de medição para a pesquisa de termogravimetria de caulim
| Amostra | Caulim |
| Peso da amostra | 39.83 mg |
| Material do cadinho | Platina, aberto |
| Faixa de temperatura | 40°C a 1100°C |
| Taxa de aquecimento | 10 K/min |
| Atmosfera | Nitrogênio |
Resultados de medição e discussão
A curva de TGA medida, a taxa correspondente de mudança de massa (DTG) e o sinal calculado do site c-DTA estão representados na figura 1. No início, uma perda de massa de 0,6% pode ser observada a 200°C, o que se correlaciona com o curso da curva DTG nessa faixa de temperatura com um pico a 71,8°C. Isso provavelmente se deve à liberação de umidade adsorvida. Isso provavelmente se deve à liberação da umidade adsorvida.
c-DTA Após um aquecimento adicional, dois picos endotérmicos podem ser observados a 265,7°C e 539,3°C. Ambos os picos estão relacionados a uma perda de massa. Entre 200°C e 300°C, ocorre uma perda de massa de 0,5% e o pico correspondente da taxa de mudança de massa em 261,9°C. Isso provavelmente se deve à liberação de umidade. Isso provavelmente se deve à liberação de água de CristalizaçãoA cristalização é o processo físico de endurecimento durante a formação e o crescimento de cristais. Durante esse processo, o calor da cristalização é liberado.cristalização. Com o aumento da temperatura, ocorre a desidroxilação endotérmica das camadas intermediárias, resultando em uma perda de massa claramente reconhecível de 13,3% e um pico acentuado de DTG a 537,6°C.
A 992,1 °C, é possível observar um pico ExotérmicoUma transição de amostra ou uma reação é exotérmica se houver geração de calor.exotérmico acentuado em c-DTA®. A reação exotérmica não se correlaciona com uma mudança de massa, ou seja, é uma Transições de faseO termo transição de fase (ou mudança de fase) é mais comumente usado para descrever transições entre os estados sólido, líquido e gasoso.transição de fase. Essa transição é irreversível e indica a formação de mulita.
Resumo
O caulim foi investigado por meio de análise termogravimétrica. Com a ajuda das curvas TGA e c-DTA medidas, várias reações do caulim conhecidas da literatura podem ser identificadas em diferentes temperaturas. Em particular, a desidratação do caulim pode ser observada muito bem na análise termogravimétrica devido à perda de massa. A transição para mulita em temperaturas mais altas também é visível se o sinal c-DTA for levado em consideração.