Title

Estudo Cinético de Formação da Ferrita de Zinco

Estudo Cinético de Formação da Ferrita de Zinco

Authorship

MARROQUÍN, MERY CECILIA GÓMEZ; D’ABREU, JOSÉ CARLOS; KOHLER, HÉLIO MARQUÊS

MARROQUÍN, MERY CECILIA GÓMEZ

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D’ABREU, JOSÉ CARLOS

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KOHLER, HÉLIO MARQUÊS

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DOI

10.5151/2594-357x-36Red-v1- 204-212

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Abstract

O presente trabalho apresenta um estudo cinético da formação da ferrita de zinco ou franklinita a partir da mistura de óxidos puros de ferro, Fe₂O₃, e de zinco, ZnO em proporções estequiométricas (Fe₂O₃:ZnO):(2:1), tendo em vista que este composto tem sido apontado como um dos constituintes importantes nos pós gerados nas aciarias. A ferrita de zinco, que geralmente se forma no aquecimento de diferentes proporções de misturas dos óxidos constituintes, foi caracterizada térmica (DTA-TGA) e estruturalmente (DRX). A temperatura onde começou a se formar a ferrita de zinco e os resultados quantitativos das conversões da sua síntese, foram calculadas pelo software Topas 2.1 Diffrac Plus, usando o método Rietveld. Os principais resultados da análise cinética foram: (a) em temperaturas mais baixas (873-1003ºK), as conversões obtidas se ajustaram tanto ao modelo de reação de interface, como ao modelo de nucleação aleatória; as energias de ativação aparente (Ea) foram de 272 e 275 kJ/mol e os fatores de frequência pré-exponencial de Arrhenius (k) de 2,32 × 10¹³ e 1,23 × 10¹⁵ K⁻¹, respectivamente. (b) nas temperaturas mais altas (1023-1273ºK) o ajuste ao modelo de crescimento populacional modificado foi o mais adequado. Neste caso obteve-se Ea = 67 kJ/mol e k = 570 K⁻¹.

O presente trabalho apresenta um estudo cinético da formação da ferrita de zinco ou franklinita a partir da mistura de óxidos puros de ferro, Fe₂O₃, e de zinco, ZnO em proporções estequiométricas (Fe₂O₃:ZnO):(2:1), tendo em vista que este composto tem sido apontado como um dos constituintes importantes nos pós gerados nas aciarias. A ferrita de zinco, que geralmente se forma no aquecimento de diferentes proporções de misturas dos óxidos constituintes, foi caracterizada térmica (DTA-TGA) e estruturalmente (DRX). A temperatura onde começou a se formar a ferrita de zinco e os resultados quantitativos das conversões da sua síntese, foram calculadas pelo software Topas 2.1 Diffrac Plus, usando o método Rietveld. Os principais resultados da análise cinética foram: (a) em temperaturas mais baixas (873-1003ºK), as conversões obtidas se ajustaram tanto ao modelo de reação de interface, como ao modelo de nucleação aleatória; as energias de ativação aparente (Ea) foram de 272 e 275 kJ/mol e os fatores de frequência pré-exponencial de Arrhenius (k) de 2,32 × 10¹³ e 1,23 × 10¹⁵ K⁻¹, respectivamente. (b) nas temperaturas mais altas (1023-1273ºK) o ajuste ao modelo de crescimento populacional modificado foi o mais adequado. Neste caso obteve-se Ea = 67 kJ/mol e k = 570 K⁻¹.

Keywords

Ferrita de zinco, Cinética, Pós de aciaria.

Ferrita de zinco, Cinética, Pós de aciaria.