Estudo do efeito de metais de transição na cristalização de vidrados

Abstract

Apesar de a formação de cristais ser uma área bem desenvolvida, a caracterização da formação de cristais nos vidrados é uma área que mereceu aparentemente pouca atenção. Tomando como base as composições usadas por especialistas da cerâmica artística na produção de vidrados cristalinos, estudou-se o efeito do zinco, titânio, crómio, cério, manganês, molibdénio, vanádio, ítrio e zircónio (elementos do grupo dos metais de transição) na cristalização de matrizes seleccionadas de vidrados. Para o efeito, preparou-se amostras com composições seleccionadas da literatura. Estas foram moídas, homogeneizadas, fundidas em cadinhos de platina e arrefecidas sem cristalizar. Em seguida, foram submetidas a um tratamento térmico para promover a cristalização e as fases cristalinas formadas foram identificadas por difracção de raios X (DRX). Os resultados mostram que a cristalização dos óxidos adicionados não segue um comportamento regular, como se poderia esperar, mesmo para elementos como titânio e zircónio; crómio e molibdénio localizados no mesmo grupo da tabela periódica. Zinco e zircónio cristalizam na forma de silicatos, enquanto que o titânio e molibdénio cristalizam, sob certas condições, na forma de CaTiSiO 5 e CaMoO 4 ou Na 2 Mo 2 O 7 respectivamente. Quando o crómio, manganês, vanádio e cério são adicionados individualmente a fase cristalina identificada é a do óxido adicionado. O ferro cristaliza na forma de Fe 3 O 4 . O ítrio cristaliza na forma de CaY 4 (SiO 4 ) 3 O mas quando combinado com vanádio o vidrado cristaliza na forma de YVO 4 . Nas amostras onde se introduziram dois agentes cristalizantes, não teve lugar necessariamente a esperada formação do silicato duplo com excepção do titânio e ítrio que formam com cálcio silicatos duplos [CaTiSiO 5 e CaY 4 (SiO 4 ) 3 O]. A inversão dos teores do componente maioritário com o teor do componente minoritário não causa necessariamente uma inversão das fases cristalinas formadas. Nas amostras dos óxidos de molibdénio, crómio, cério e zinco a alteração da composição da matriz base produziu resultados que seguem um padrão regular no que concerne a quantidade da fase cristalina formada.