Seguimiento del mecanismo de formación de partículas en la síntesis del óxido de cinc (ZnO) por el método de precipitación controlada, a través de parámetros físico-químicos y un método óptico

Abstract

Aunque se han realizado distintos trabajos sobre la síntesis de polvos cerámicos por el método de precipitación controlada, donde se han determinado las diferentes etapas del proceso y descrito los fenómenos que se presentan en el proceso de la síntesis, no se ha implementado un método que in situ y en tiempo real que dé información sobre las reacciones y procesos que ocurren dentro del sistema. Hasta el momento, se tiene conocimiento de lo que ocurre después de la reacción, porque se puede extraer un poco del producto, el cual se caracteriza para tener una primera aproximación del mecanismo de formación de las partículas, pero no es una información que se pueda obtener en el instante del proceso y mucho menos que algún equipo básico la proporcione. Es decir, se ha considerado el efecto de los distintos parámetros de síntesis que condicionan el proceso de precipitación (temperatura, naturaleza del solvente, pH, etc.), pero no se han correlacionado adecuadamente con los procesos que se espera ocurran en el sistema, tales como: formación de especies polinucleares, embrionación y formación de núcleos de fase sólida en el seno del solvente, así como el crecimiento de estos últimos. Por lo tanto, se requiere establecer esta correlación, haciendo uso de métodos físicos y/o químicos sencillos y versátiles que permitan obtener un mayor conocimiento del proceso para poder tener un control del mismo. Debido a esto, en el presente trabajo de grado, se planteó como pregunta de investigación si era posible implementar una metodología que permita a través del seguimiento de un parámetro fisicoquímico, como lo es el pH del sistema, y el registro del comportamiento óptico del mismo, durante su cambio, conocer la evolución de los procesos que comúnmente se presentan durante la obtención de un sólido por el proceso de precipitación. Un estudio como este permitiría conocer y optimizar el proceso de síntesis, así como tener control y predecir cambios en el producto por modificaciones en variables como: temperatura, presión, naturaleza del solvente del sistema, entre otros. Por eso, se estudió el proceso de obtención del óxido de cinc, ZnO, para analizar el comportamiento del sistema durante toda la síntesis, registrando tanto el cambio de un parámetro físico-químico del mismo como su respuesta óptica, utilizando un método óptico.