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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autora: Lima, Emília Celma de Oliveira
Título: Obtenção e Caracterização de Metafosfatos de Alumínio: um Novo Pigmento Branco
Ano: 1991
Orientador: Prof. Dr. Fernando Galembeck
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: --
Resumo: Dióxido de titânio é amplamente usado como pigmento branco por possuir elevada capacidade de retroespalhamento de luz visível, o que deriva de seu alto índice de refração. Teoricamente, prevê-se que espalhadores de luz tão bons quanto as substâncias de alto índice de refração podem ser partículas ocas de materiais com quaisquer índices de refração. Esta tese trata da obtenção e caracterização de metafosfatos de alumínio e da avaliação da eficiência de partículas ocas obtidas por tratamentos térmicos dessas substâncias como espalhadores de luz. Metafosfatos de alumínio não-estequiométricos com diferentes composições foram preparados por mistura simultânea de soluções aquosas de nitrato de alumínio, hidróxido de amônio e metafosfato de sódio vítreo. As preparações foram realizadas seguindo um plano fatorial 2 cujas variáveis foram as concentrações molares desses reagentes, em dois níveis. A caracterização dos metafosfatos de alumínio e dos seus produtos de tratamento térmico foi efetuada por: análise elementar, espectrofotometria no infravermelho, difratometria de raios X, análises térmicas, análise termocondutimétrica, determinação de densidade em picnômetro de hélio e índice de refração, microscopia eletrônica de transmissão e de varredura, microscopia óptica e ultramicroscopia. As propriedades dos precipitados estão estreitamente relacionadas com as suas composições. Os pós que apresentam elevado teor de fosfato amolecem em baixas temperaturas e expandem sob aquecimento, permitindo a obtenção de partículas e monolitos com células fechadas. Já os pós ricos em alumínio sinterizam em temperaturas mais elevadas e não sofrem expansão com o aquecimento. A detecção das temperaturas em que ocorre o amolecimento dos pós pode ser feita convenientemente por análise termocondutimétrica. Foram realizadas medidas da refletância de filmes de PVA comtendo partículas ocas de metafosfato de alumínio em substituição a dióxido de titânio. A refletância desses filmes mostram que partículas ocas de metafosfato de alumínio possuem elevado poder de espalhamento de luz e podem substituir dióxido de titânio em mais que 60% do volume de pigmento, sem prejuízo da opacidade dos filmes.
Abstract: Titanium dioxide is widle used as a white pigment, because it is a powerful light backscatterer due to its high refractive index. It may be predicted, following Mie's theory, that hollow particles of any refractive index may also be good scatterers. The subject of this thesis is the preparation and characterization of aluminum metaphosphates and the evaluation of the products of of their thermal treatment, as light scatterers. Non-stoichiometric aluminum metaphosphates of diferent chemical compositions were prepared by mixture of aluminum nitrate, ammonium hydroxide and (vitreous) sodium metaphosphate aqueous solutions. These preparations followed a 2 factorial plan, in which the variables were the molar concentrations of reagents, in two levels. The characterization of aluminum metaphosphates and of the products of their thermal treatment was done by elemental analysis, infrared spectra, X-ray difraction, thermocondutivity measurements, transmission and scanning eletron microscopy, optical microscopy and ultramicroscopy. The properties of these preciptates are closely related to their chemical compositions. High-phosphate powder soften at lower temperatures and expand under heating, allowing the preparation of clossed cell particles and monolyths. Aluminum-rich powders undergo sintering at higher temperatures and do not expand, under heating. The detection of softening temperatures of the solids was conviniently done by thermocondutimetric analysis. PVA films were obtained, either containing TiO2 or partly replacing TiO2 with aluminum metaphosphate hollow particles. The reflectances of these films were determined and they shaw that the hollow particles can replace at least 60% of TiO2 as pigment, without impairing the opacity of films.
Arquivo (Texto Completo): vtls000032025.pdf ( tamanho: 7,29MB )

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