Title

EFEITO DO TRATAMENTO TÉRMICO E DO ÁCIDO CÍTRICO NA CRISTALIZAÇÃO DA MULITA

EFFECTS OF THERMAL TREATMENT AND OF CITRIC ACID ON THE MULLITE CRYSTALLIZATION

Authorship

Campos, Tiago Moreira Bastos; Cividanes, Luciana De Simone; Garcia, Renata Batista Rivero; Kawachi, Elizabete Yoshie; Thim, Gilmar Patrocínio

DOI

10.5151/2594-5327-0104

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Abstract

Este trabalho relata o efeito da adição de ácido cítrico e do tratamento térmico do precursor na formação de mulita, usando DRX, TGA e MEV. O precursor foi obtido a partir de um sol de sílica, nitrato de alumínio e ácido cítrico. A influência do tratamento térmico foi estudada pela queima de parte dos precursores a 450 °C por 120 horas. Todas as amostras foram calcinadas à temperatura de 1200 °C por 2 horas. A análise de DRX mostrou que o pré-tratamento térmico teve uma grande influência no mecanismo da cristalização de mulita. Foi observada a formação de um espinélio de alumina ao invés da formação de mulita para amostras com ácido cítrico/Al nas proporções 2/1 e 3/1. A quantidade de mulita nas amostras sem o tratamento térmico a 450 °C e calcinadas a 1200 °C varia linearmente com a concentração de ácido cítrico, mas para as amostras com esse pré-tratamento foi observado uma quantidade máxima de mulita formada para a proporção de ácido cítrico/Al igual a 1/1. A análise térmica mostrou que o ácido cítrico tem influência na temperatura de formação de sílica e alumina amorfa, levando à formação simultânea desses óxidos.

 

This work reports the effect of the citric acid and the thermal treatment of the precursor on the mullite formation, using XRD, TGA and SEM. The precursor was obtained from colloidal silica, aluminum nitrate and citric acid. The influence of thermal treatment was studied by firing part of the precursors at 450 °C for 120 hours. All of the samples were calcined at 1200 °C for 2 hours. DRX analysis showed that the previous thermal treatment had a deep influence on the mechanism of mullite crystallization. It was observed the formation of alumina spinel instead of the mullite formation for the samples with citric acid/Al in the ratio 2/1 and 3/1. The mullite quantity in the samples without the thermal treatment at 450 °C and calcined at 1200 °C varies linearly with citric acid concentrations, but for the samples with this previous treatment it was observed a maximum quantity of formed mullite for the ratio of citric acid/Al equal the 1/1. Thermal analysis showed that citric acid has influence on the temperature of amorphous silica and alumina formation, leading to simultaneous formation of these oxides.

Keywords

Mulita; Sol-gel; Ácido cítrico; Tratamento térmico.

Mullite; Sol-gel; Citric acid; Thermal treatment.