DeterminaÃÃo por Espectroscopia MÃssbauer dos SÃtios de Ferro em MatÃrias Primas GeopolimÃricas / Determination of Iron Sites in Geopolymeric Precursor Materials by MÃssbauer Spectroscopy

AUTOR(ES)

Luis Carlos Praxedes Alves

FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

28/06/2011

RESUMO

Neste trabalho, foram estudadas por espectroscopia MÃssbauer matÃrias primas de geopolÃmeros. Para motivar o trabalho sÃo apresentados resultados de espectroscopia MÃssbauer de um solo e uma concreÃÃo laterÃtica e os respectivos geopolÃmeros produzidos a partir deles. Para estudar a estrutura do ferro nas caulinitas e metacaulinitas, principais matÃrias primas geopolimÃricas, foram estudadas caulins vermelhos naturais com ocorrÃncia natural de ferro em sua estrutura e caulinitas brancas dopadas com ferro atravÃs de reaÃÃes de incorporaÃÃo em ambientes alcalinos. Os espectros MÃssbauer das amostras de caulim vermelho apresentaram um dubleto paramagnÃtico de Fe3+ octaÃdrico estrutural e uma fase amorfa. No processo de calcinaÃÃo houve o surgimento da hematita nos materiais devido aos ferros nÃo ligados à estrutura juntamente com os da fase amorfa. AlÃm disso observa-se o surgimento de um segundo dubleto paramagnÃtico consistente com Fe3+ estrutural em octaedros severamente deformados caracterÃsticos da metacaulinita. A caulinita branca dopada com ferro apresentaram somente um dubleto com desdobramento quadrupolar ligeiramente acima daqueles obtidos nos caulins vermelhos antes da queima. A queima resultou na transformaÃÃo de uma fraÃÃo da caulinita em metacaulinita com a consequente distorÃÃo dos sÃtios octaÃdricos alÃm do aparecimento de hematita em razÃo do ferro nÃo incorporado à estrutura da argila. Nos espectros das amostras moÃdas em jarras de aÃo inoxidÃvel observou-se uma reduÃÃo do desdobramento quadrupolar sugerindo uma acomodaÃÃo dos Ãons de Fe3+ nos octaedros da caulinita, alÃm do aparecimento de um segundo dubleto com desdobramento quadrupolar maior associado à deformaÃÃo dos octaedros de ferro causada pela moagem. O espectro da amostra moÃda em jarra de aÃo carbono apresentou contaminaÃÃo por ferro metÃlico, o que nÃo houve na moagem em aÃo inoxidÃvel. AlÃm da contaminaÃÃo, a moagem tambÃm induziu à formaÃÃo de uma fraÃÃo de Fe2+ octaÃdrico. A calcinaÃÃo desta amostra transformou o ferro metÃlico em hematita e oxidou o Fe2+ de volta para Fe3+. CalcinaÃÃo de todas as amostras moÃdas induziu o aparecimento de hematita e o aumento do desdobramento quadrupolar dos dubletos como resultado da distorÃÃo da caulinita. Esses resultados mostraram que à possÃvel dopar caulinita com ferro e obter metacaulinita com ferro estrutural atravÃs de moagem mecÃnica e calcinaÃÃo. Com suas vantagens e desvantagens as duas argilas sÃo apropriadas para utilizaÃÃo como matÃrias primas de geopolÃmeros.

ASSUNTO(S)

metallurgy materials science kaulim metalurgia ciÃncia dos materiais caulim ceramica

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