Naslov
Termička stabilnost kaolina
(The thermal stability of the kaolin)

Autori
Vukosav, Antonija

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Kemijsko-tehnološki fakultet

Mjesto
Split

Datum
14.05

Godina
2013

Stranica
37

Mentor
Jozić, Dražan

Ključne riječi
kaolin; XRD; FTIR; termička stabilnost; kalcinacija
(Kaoline; XRD; FTIR; Thermal stability; Calcination)

Sažetak
Kaolin kao prirodni mineral gline, predstavlja dostupan, vrlo koristan i često korišten materijal u različitim industrijama. Međutim u cementnoj industriji ili pak u procesima geoplimerizacije i priprave geopolimera predstavlja materijal koji osim fizikalne uloge (punilo) ne pokazuje značajniju kemijsku reaktivnost u smislu sudjelovanja u procesima hidratcije i/ili geoplimerizacije. Međutim, procesima termičke obrade pri višim temperaturama, povećava se njegova reaktivnost u alkalijskom mediju što se pripisuje promjenama u strukturnom uređenju. Naime, kao konačni produkt termičke obrade (temperature iznad temperatura dehidroksilacije kaolina) nastaje amorfna, reaktivna aluminosilikatna forma kaolina tzv. metakaolin. Metakaolin pokazuje značajnu reaktivnost u alkalijskom mediju, te se koristi u pripravi kompozitnih materijala kao što su cementi i geopolimeri (alkalijski mediji). U ovom radu korišten je kaolin p.a. (Carlo Erba) kao sirovina za proizvodnju metakaolina. Kaolin je termički obrađen pri temperaturama od 450, 550, 650, 750 i 850°C uz vremensko ograničenje termičke obrade na 2, 4 i 6 sati. Nakon grijanja uzoraka određen je gubitak mase (vaganje uzorka prije i poslije žarenja), a strukturne promjene nastale kao posljedica grijanja određene su primjenom infracrvene spektroskopije (Fourier Transform Infrared Spectrosopy (FTIR)) i difrakcije X-zraka na polikristalnim uzorcima (X-ray diffraction (XRD)). Rezultati mjerenja ukazuju da se proces dehidroksilacije glinenog minerala kaolina odvija tek na temperaturama iznad 550°C, što je uočeno kako pri mjerenjima promjene mase i određivanja stupnja dehidroksilacije, ali isto je potvrđeno i primjenom FTIR i XRD. Novonastala strukturno neuređena forma kaolina, metakaolin, ne pokazuje razliku u strukturnom uređenju bez obzira da li je nastao grijanjem uzorka pri 650 odnosno pri 850oC, ali isto vrijedi i za vrijeme zadržavanja pri određenoj temperaturi. Naime stupanj dehidroksilacije ali i strukturne promjene kaolina nakon jednog i šest sata grijanja, pri temperaturama iznad 650oC, je u potpunosti jednak. Međutim sa ekonomskog aspekta cilj provedbe procesa uvijek je što manja potrošnja energije, uz što veću učinkovitost procesa. U ovim eksperimentalnim uvjetima, jasno je da je vrijeme grijanja uzorka pri temperatuama iznad 650oC preporučeno na 1 sat.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemija, Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA