Síntese de pigmento cerâmico ferrita de cobalto utilizando planejamento experimental

Synthetic inorganic pigments are the most widely used in ceramic applications because they have excellent chemical and thermal stability and also, in general, a lower toxicity to man and to the environment. In the present work, the ceramic black pigment CoFe2O4 was synthesized by the polymerization Complex method (MPC) in order to form a material with good chemical homogeneity. Aiming to optimize the process of getting the pigment through the MPC was used a fractional factorial design 2(5-2), with resolution III. The factors studied in mathematical models were: citric acid concentration, the pyrolysis time, temperature, time and rate of calcination. The response surfaces using the software statistica 7.0. The powders were characterized by thermal analysis (TG/DSC), x-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and spectroscopy in the UV-visible. Based on the results, there was the formation of phase cobalt ferrite (CoFe2O4) with spinel structure. The color of the pigments obtained showed dark shades, from black to gray. The model chosen was appropriate since proved to be adjusted and predictive. Planning also showed that all factors were significant, with a confidence level of 95%

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Os pigmentos inorgânicos sintéticos são os mais utilizados em aplicações cerâmicas por apresentarem uma excelente estabilidade química e térmica e também, em geral, uma menor toxicidade para o homem e para o meio ambiente. No presente trabalho, o pigmento cerâmico preto CoFe2O4 foi sintetizado pelo Método de Polimerização de Complexos (MPC) visando a formação de um material com boa homogeneidade química. Com o objetivo de otimizar o processo de obtenção do pigmento através do MPC foi utilizado um planejamento fatorial fracionado 2(5-2), com resolução III. Os fatores estudados na modelagem matemática foram: concentração de ácido cítrico, tempo de pirólise, temperatura, tempo e taxa de calcinação. As superfícies de resposta utilizando o programa statistica 7.0. Os pós obtidos foram caracterizados através de análises térmicas (TG/DSC), difração de raios-x (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia na região do UV-visível. Com base nos resultados, foi verificada a formação da fase ferrita de cobalto (CoFe2O4) com estrutura espinélio. A cor dos pigmentos obtidos apresentou tonalidades escuras, do preto ao cinza. O modelo escolhido foi adequado, visto que mostrou-se ajustado e preditivo. O planejamento também mostrou que todos os fatores foram significativos, com nível de confiança em 95%