Title

ANÁLISE TERMODINÂMICA DA SÍNTESE HIDROTÉRMICA DE LEUCITA A PARTIR DE ANALCIMA POR MEIO DE TROCA IÔNICA EM SOLUÇÃO AQUOSA POTÁSSICA

THERMODYNAMIC ANALYSIS OF THE HYDROTHERMAL SYNTHESIS OF LEUCITE FROM ANALCIME BY MEANS OF ION-EXCHANGE IN POTASSIUM AQUEOUS SOLUTIONS

Authorship

Ogasawara, Tsuneharu; Fonseca, Marta Duarte da; Pinto, Vinicius Bemfica Barreira; Santos, Shirleny Fontes; França, Silvia Cristina Alves; Costa, Fernanda Paes de Figueiredo

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Pinto, Vinicius Bemfica Barreira

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Santos, Shirleny Fontes

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França, Silvia Cristina Alves

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Costa, Fernanda Paes de Figueiredo

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DOI

10.5151/2594-5327-15153

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Abstract

Vitrocerâmica feldspática leucítica microcristalina é utilizada para confeccionar próteses dentárias, mas a fusão incongruente de feldspato gera cristais grosseiros. É possível a síntese hidrotérmica de micro-cristais de leucita por troca iônica a partir de analcima em autoclave a 200oC. O presente trabalho realizou a interpretação termodinâmica do caso. Dados de interesse termodinâmico foram coletados e diagramas Eh-pH do sistema K-Na-Si-Na-H2O para várias atividades de K, Na, Si e Al foram calculados a 25°C, 100°C e 200oC, usando o Aplicativo HSC Chemistry for Windows 4.1. Diagramas pAl-pH foram construídos para as mesmas temperaturas. Condiçõesdecálculo:aK =aNa =aAl =0,5aSi eaK =10aNa =10aAl =5aSi. Diagramas de equilíbrio pleno e metaestável foram construídos. Os resultados mostraram que a analcima e a leucita são compostos metaestáveis em meio aquoso e que a obtenção da leucita em autoclave a 200oC, com aK > 10 aNa, decorre da dificuldade cinética de formação dos compostos mais estáveis.

Microcrystalline leucite feldspathic glass-ceramics gives dental prosthesis, but incongruent melting of feldspar produces coarse crystals. It is feasible the hydrothermal synthesis of micro-crystalline leucite by using ion-exchange from analcime at 200oC in autoclave. This work provides thermodynamic explanation to the case. Thermodynamic data were collected and Eh-pH diagrams of the K-Na-Si- Na-H2O system at several activities of K, Na, Si and Al were calculated for 25, 100 and 200oC, by using HSC Chemistry for Windows 4.1 Software. pAl-pH diagrams were constructed for those temperature. Calculation conditions: aK = aNa = aAl = 0,5 aSi and aK = 10 aNa = 10 aAl = 5 aSi. Diagrams of full and metastable equilibrium were constructed. The results showed that analcime and leucite are metastable phases in aqueous media and that leucite formation in autoclave at 200oC, with aK > 10 aNa, comes from kinetic constraints to the formation of more stable phases.

Keywords

Vitrocerâmica feldspática; Leucita; Analcima; Cerâmica dental.

Feldspathic glass-ceramics; Leucite; Analcime; Dental ceramics.