Efecto del etanol y de la concentracion inicial de precursor de aluminio en la obtencion de [alfa]-[Al.sub.2][O.sub.3] por el metodo de precipitacion controlada.(Qu�mica)

Publication: Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Fisicas y Naturales

Publication Date: 01-DEC-05

Bookmark this article Print this article Link to this article Email this article Digg It! Add to del.icio.us RSS

COPYRIGHT 2005 Acedemia Colombiana de Ciencias Exactas, Fisicas y Naturales

Resumen

Uno de los compuestos mas importantes que se utilizan en el campo de los ceramicos estrucrurales es la alumina. Dadas las exigencias y requerimientos actuales, sobre las caracteristicas de las materias primas, se ha desarrollado una variedad de metodos de sintesis principalmente por rutas quimicas, con el fin de obtener el tamano, distribucion de tamano y morfologia de particula requeridas. El metodo de precipitacion controlada (MPC) permite alcanzar estas exigencias brindando, ademas, la posibilidad de controlar adecuadamente el proceso y garantizando una buena reproducibilidad del metodo. Aca se indica concretamente el efecto de la concentracion del precursor de aluminio y del solvente de lavado durante el proceso de obtencion de la alumina. Para la realizacion de este estudio se utilizo valoracion potenciometrica y conductimetrica, para seguir el avance del proceso, difraccion de rayos x (DRX), para determinar las fases cristalinas del solido, microscopia electronica de transmision (MET) para determinar la morfologia y el tamano de particula.

Palabras clave: [alfa]-[Al.sub.2][O.sub.3], pecipitacion, etanol, precursor. Abstract

One of the important compounds that was used in the structural ceramic is aluminum. During the last years, a variety of synthesis methods have been developed to obtain raw materials with suitable characteristics in terms of the particle composition, size and shape. The controlled precipitation method (CPM) allows to reach these demands and with this method it is possible to control the synthesis one so as to guarantee characteristics of ceramic powder. One stage of the CPM is the formation of the intermediate complexes of cation whose oxide is necessary. In this work the effect of the concentration and the solvent of wash during this process are indicated. For this study we used potenciometric titration to follow the advancement of the process. We utilized XRD and TEM to characterize the solid phase present in the system.

Key words: [alfa]-[Al.sub.2][O.sub.3] precipitation, ethanol, precursor.

1. Introduccion

La [Al.sub.2][O.sub.3] es un material ceramico que presenta diversidad de usos en el campo industrial. La alumina fundida, de pureza ordinaria, se utiliza como material abrasivo y para preparar materiales refractarios. Las propiedades de la alumina con aislante electrico permiten su uso en la fabricacion de aisladores de bujia, aisladores de alta tension y sustratos electronicos. (Gitzen W. H. 1970).

La gran diversidad de aplicaciones que presenta la Alumina ha incentivado el desarrollo de diversas tecnicas de sintesis que permitan obtener el solido con propiedades especificas para cada aplicacion.

Uno de los metodos mas utilizados en la sintesis de materias primas, es la conformacion de una fase solida en el seno de una disolucion donde los procesos de hidrolisis y policondensacion de las especies que existen en el sistema son" las reacciones importantes (Pierre A. 1998). El ion aluminio en solucion acuosa forma la especie acuo[[(Al[([H.sub.2]O).sub.6]].sup.3+] que presenta un ambiente coordinativo octaedrico con las moleculas de agua. El proceso de hidrolisis del cation acuo se puede representar a traves de la siguiente reaccion (Jolivet J. 2000).

[EXPRESION MATEMATICA IRREPRODUCIBLE EN ASCII]. (1)

La cual ocurre de manera rapida (K[aproximadamente iqual a] [10.sup.5] [s.sup.-1]) (Baes C.F & Mesmer R.E. 1976). La hidrolisis espontanea de la especie [[[(Al([H.sub.2]O).sub.6].sup.3+] continua extensivamente de acuerdo con la siguiente reaccion (Brinker C.J & Scherer G.W. 1990):

[EXPRESION MATEMATICA IRREPRODUCIBLE EN ASCII]. (2a)

h[H.sub.3]0+ + hOH [flecha diestra] 2h[H.sub.2]O (2b)

donde "h" indica la razon molar de hidrolisis, cantidad que es equivalente a la razon OH: Al de acuerdo a las ultimas reacciones.

Al modificar el pH, por la adicion del N[H.sub.4]OH tambien se favorece el proceso de hidrolisis a traves de la reaccion:

[[(Al([H.sub.2]O).sub.6].sup.3+] + O[H.sup.-] [flecha diestra] [[[(Al([H.sub.2]0).sub.5](OH)].sup.2+] + [H.sub.2]0 (3)

Las especies mononucleares mas estables corresponden a la serie h= hasta h= 4, donde las especies h = 2 y h = 3 estan...

Read the full article for free courtesy of your local library.