Gesso

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO
ESCOLA DE QUÍMICA

Processos Inorgânicos Experimental
4º Relatório

Análise de Gesso





1. INTRODUÇÃO
O gesso é um dos mais antigos materiais sintéticos de construção conhecido: este foi usado pelos egípcios pelo menos há 4000 anos na construção das pirâmides, e os gregos produziam gesso decorativo desde 500 anos antes deCristo. A química da conversão da gipsita a gesso é também conhecida por muitos anos, estudada por químicos como Le Chatelier (1850 – 1936) e van’tHoff (1852 – 1911).
O gesso é produzido pelo aquecimento da gipsita (CaSO4.2H2O), então sendo convertida a sulfato de cálcio hemihidratado (CaSO4.½H2O). O hemihidrato também é conhecido como gesso de Paris ou em sua aplicação como estuque – provavelmentenomeado de gesso de Paris por causa do grande depósito de gipsita pura encontrada abaixo de Paris. Quando a água é acrescentada ao gesso, o material se reidrata e produz uma massa sólida de gipsita. Esta reidratação é acompanhada por um aumento na temperatura (reação exotérmica) e uma ligeira expansão do gesso, possibilitando a gipsita preencher perfeitamente um molde.
Usos do gesso
Os atuais usosdo gesso incluem a manufatura de:
* Na arquitetura: utilizado para criar detalhamentos complexos de interiores de construções.
* Na arte: muitas pinturas e esculturas foram realizadas com a utilização de gesso, como o teto da Capela Sistina por Michelangelo.
* Na medicina: o gesso é aplicado a uma bandagem a fim de ser um suporte para ossos quebrados. Também utilizado em moldes daarca dentária em tratamentos odontológicos.
* Na proteção contra fogo: o gesso vem sido utilizado como proteção à prova de fogo, na proteção passiva de materiais. O gesso aplicado libera vapor no contato com a chama, atuando no retardamento do alastramento do fogo, por uma ou duas horas, dependendo da quantidade do material aplicada.

O processo de fabricação

1. Fabricação do gesso deParis

O minério de gipsita é moído e secado, em um moinho com aquecimento, para a produção de um pó do mineral obtido. Este é então carregado em grandes caldeiras de aço, sendo aquecidas por queima de gases e misturados internamente por pás rotatórias, de maneira a minimizar o efeito de sobreaquecimento localizado. Enquanto o conteúdo da caldeira é aquecido, o vapor liberado da água decristalização causa a “fervura” da gipsita e a calcinação se inicia:

CaSO4.2H2O → CaSO4.½H2O + 1½H2O
Durante esta reação, a temperatura deve ser cuidadosamente controlada. Acima da faixa de temperatura ótima de operação, reações indesejadas envolvendo a perda excessiva de água ocorrem:

CaSO4.½H2O → CaSO4 (traços de H2O) + ½H2 + ½O2 à 175°C
Anidrido solúvel
CaSO4.½H2O → CaSO4+ ½H2O à 425°C
Anidrido insolúvel
Onde há homogeneização inadequada, pontos quentes podem ser formados e assim cal é produzida:
CaSO4 → CaO + SO3 aquecimento extremo
Com um controle cuidadoso da temperatura, os níveis de ambos os anidridos indesejados podem ser mantidos bem abaixo de seus máximos permitidos de 5% e 2%, respectivamente, e a cal pode ser completamenteeliminada.
Quando a temperatura requerida é alcançada, o gesso é despejado em poços para esfriar rapidamente, a fim de evitar posteriores calcinações. É então moído e armazenado em grandes silos para posterior uso.
2. Reidratação
Pouco do gesso produzido é vendido como gesso de Paris, sendo a maior parte modelada no local. Isto envolve a sua reidratação a gipsita de acordo com a seguintereação:
CaSO4.½H2O + 1½H2O → CaSO4.2H2O
Gesso de Paris Gipsita
Juntamente a água, vários aditivos podem ser adicionados para mudar o modo como o gesso se assenta.
3. Assentamento
Enquanto o gesso se assenta, a água residual é removida por aquecimento em uma estufa até 60 minutos em temperaturas até 250ºC, ou por exposição ao vento.
Quando o gesso seca, somente 0,5%...
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