5.2 CARACTERIZAÇÃO DOS VIDROS OBTIDOS E DE REFERÊNCIA
5.2.6 Análise da resistência química
A indústria de vidros sodo-cálcicos tem grande preocupação com a durabilidade química dos vidros que produz, pois até mesmo baixas dissoluções superficiais podem causar rugosidades na superfície e degradar a qualidade ótica do vidro.
Como o interesse desta pesquisa foi o de comparar a resistência química dos materiais em estudo e não obter informações detalhadas sobre as modificações estruturais foi escolhido um método que considera a perda de massa em determinado tempo. Este método possui um procedimento simples de ataque e a obtenção do resultado, consiste na avaliação da perda de massa durante o ensaio. As perdas de massa das amostras após ataque químico estão representadas na Figura 31.
Figura 31 - Perdas de massa após ataque químico, dos vidros de referências e experimentais, em gramas.
Conforme pode ser observado na Figura 31, em meio ácido apenas o VP perdeu 0,01 g de massa, já o V4s-2h no meio ácido apresentou ganho de massa (0,01 g). Quando submetidas ao ataque químico em meio básico todas as amostras foram atacadas, sendo que o vidro de referência VP apresentou maior perda de massa (0,03 g), o V4-2h perdeu 0,02 g de massa e os outros vidros perderam 0,01 g. No meio salino só os vidros V4s-1h e V4s-2h perderam 0,01 g de massa.
O ganho de massa de 0,01 g do vidro V4s-2h para o meio ácido pode ter ocorrido em decorrência da influência negativa de uma trinca ou porosidade não perceptível na amostra.
Os resultados obtidos confirmam o exposto no capítulo 3.1.8.6 em uma citação de Akerman (2000) que resume a resistência química em muito resistente a soluções ácidas e levemente básicas, no entanto em meio básico são atacáveis.
6 CONCLUSÕES
A partir dos resultados obtidos pode-se concluir que o resíduo de lã de rocha pode ser utilizado para produção de vidros sodo-cálcicos.
A análise química e mineralógica do resíduo de lã de rocha mostraram que o mesmo é composto majoritariamente por SiO2 (56%), Na2O (12%) e CaO (7%), no estado amorfo, favorecendo a formulação de vidros do tipo sodo-cálcico.
Apesar da composição ser propícia, a mesma sozinha não é ideal para formar vidros sodo-cálcicos com interesse industrial. Desta forma, a composição química foi corrigida com adição de areia e carbonatos de sódio e cálcio, com substituição parcial do carbonato de sódio por sulfato de sódio (em algumas formulações), para auxiliar na remoção de bolhas.
Verificou-se que o percentual máximo de resíduo de lã de rocha passível de utilização na obtenção do vidro se encontra entre 60 e 80%. Os vidros com aproveitamento de 60% de resíduo apresentaram características semelhantes ao vidro plano utilizado como referência, tais como: transparência, tonalidade verde água e boa homogeneidade. No entanto ao aproveitar quantidades acima de 80% de resíduo os vidros geraram tonalidade verde marmorizada e âmbar escuro com muitas bolhas, falta de homogeneidade, viscosidade elevada e fragilidade.
Observou-se que a permanência por 2 h na temperatura de fusão previamente estabelecida, 1550ºC, resultou na obtenção de vidros mais homogêneos e com menor quantidade de bolhas em comparação com o tempo de permanência de 1h.
O uso do sulfato auxiliou na remoção das bolhas, principalmente nas amostras fundidas durante 2 h.
A análise mineralógica dos vidros mostrou que não houve formação de fases cristalinas. Assim os componentes minoritários presentes no resíduo de lã de rocha, como impurezas, e o sulfato adicionado não alteram o caráter amorfo dos materiais vítreos obtidos.
Todos os vidros que foram testados apresentaram valores de microdureza dentro da margem de uso estipulado na literatura, sem perdas significativas de massa em relação aos vidros de referência.
As coordenadas colorimétricas dos vidros V3s e V4 (fundidos por 2 h) mostram que para estes vidros houve menor redução de FeO prevalecendo a concentração de Fe2O3, assim estes vidros tendem a absorver na região ultravioleta. Já para os vidros V4s as coordenadas colorimétricas mostram que a redução de FeO foi maior nestes vidros, fazendo com que tenham maior tendência em absorver na região do infravermelho, em relação aos outros vidros avaliados.
Ao se confrontar as propriedades dos vidros experimentais com os de referência, percebeu-se a similaridade existente entre estes vidros. Logo, os resultados obtidos sugerem que os vidros experimentais possam ser aplicados como vidros de janelas ou como garrafas. Principalmente os vidros V4s e V3s (fundidos por 2 h) que apresentaram coloração mais próxima dos vidros VP e VG, respectivamente, além de apresentarem as maiores durezas 5,55 GPa (V4s) e 5,7 GPa (V3s).
7 SUGESTÔES PARA TRABALHOS FUTUROS
1 - Testar parâmetros de fusão diferentes do utilizado.
2 - Variar a adição de sulfato de sódio.
3 - Testar a aplicação do resíduo para obtenção de fritas.
4 - Testar a aplicação do resíduo na obtenção de materiais vitrocerâmicos.
5 - Avaliar a transmissão ótica dos vidros obtidos, a fim de verificar qual região (ultravioleta ou infravermelho) absorve mais radiação.
6 - Testar a adição de boro, visando melhorar a resistência química dos vidros experimentais.
7 - Testar a variação de aditivos, com o propósito de melhorar a qualidade das misturas que trouxeram bons resultados.
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