Síntesis y caracterización de silicatos de calcio utilizando como precursor de silice la cascarilla de arroz

Abstract

Los silicatos de calcio hidratados consideran a los compuestos del sistema SiO2-CaO-H2O, con composición química más o menos definida, que pueden presentar tanto una buena o mala cristalización. La utilización industrial de estos compuestos se ha incrementado a medida que se ha ido conociendo más sobre su naturaleza y propiedades. Los silicatos de calcio tienen diferentes aplicaciones. Se utilizan para la fabricación de ladrillos de cal y arena, en la industria del cemento, como material de relleno así como en las industrias de productos de pinturas y plásticos y en la fabricación de porcelanas dieléctricas, entre otros posibles usos. Muy recientemente se comenzaron a utilizar en la fabricación de vidrios bioactivos. En este trabajo de grado se utilizó la cascarilla de arroz, subproducto agro-industrial que se produce en altos volúmenes en zonas donde se siembra y se procesa la planta de arroz, como fuente de silicio para la obtención de silicatos de calcio. Los métodos químicos que se utilizaron para la obtención de los silicatos de calcio fueron: coprecipitación controlada y método Pechini modificado. El objetivo de este proyecto se centró en determinar las condiciones óptimas de síntesis para obtener silicatos de calcio con una composición y distribución de tamaño de partícula definida. Se realizó un cuidadoso análisis de los fenómenos fisicoquímicos que ocurren durante los procesos de síntesis y se realizó un estudio del efecto de ciertos parámetros de síntesis como la concentración de los precursores, naturaleza de los precipitantes y la temperatura. Se estudió la evolución de las fases cristalinas del producto final, al someterlo a tratamientos térmicos, utilizando difracción de rayos X (DRX). Además se emplearon otras técnicas de caracterización como: Espectroscopia Infrarroja (FTIR) para determinar los grupos funcionales presentes en las diferentes muestras, análisis térmico, ATD/TG para conocer el comportamiento del sólido ante, tratamientos térmicos, y Microscopia Electrónica de Transmisión para determinar morfología y tamaño de las partículas.