RESUMO O objetivo deste estudo foi preparar LnCrO3 (Ln = La, Pr, Nd) para investigar a influência de íons lantanídeos nas propriedades estruturais e de cor dos cromitos. Os pós foram sintetizados pelo método de auto-combustão assistida por micro-ondas, usando a uréia como combustível. Após a calcinação a 800 e 1000 ° C, as caracterizações foram realizadas por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia UV-vis e análise colorimétrica usando o sistema CIE-Lab. Todas as amostras são monofásicas e nanocristalinas. Não houve alterações significativas nos parâmetros colorimétricos dopados com íons lantanídeos. As cromitas apresentaram cores com tons de cinza que se tornaram mais escuros nos pós calcinados a temperaturas mais altas. Nenhuma mudança na cor do pigmento foi observada quando incorporada ao esmalte transparente.

ABSTRACT The aim of this current study was to prepare LnCrO3 (Ln= La, Pr, Nd) in order to investigate the influence of lanthanides ions on the structural and color properties of the chromites. The powders were synthesized by the microwave-assisted auto-combustion method using urea as a fuel. After calcination at 800 and 1000 °C, characterizations were performed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), UV–vis spectroscopy and colorimetric analysis using CIE-Lab system. All the samples are considered single phase and nanocrystalline. There were not significant changes in the colorimetric parameters doped with lanthanides ions. The chromites presented colors with greenish gray tones which became darker in the calcined powders at higher temperatures. No change in the pigment color was observed when incorporated into transparent glaze.

RESUMO O Estado do Rio Grande do Norte, mais especificamente no município de Parelhas, Brasil, a indústria cerâmica já é bastante consolidada, crescendo ano após ano. Entretanto, o estímulo do setor tem provocado acelerada exaustão das jazidas de argilas locais utilizadas pela indústria e, por conseguinte, ameaçando a manutenção da indústria cerâmica no município e na região Seridó. Por esta razão, tem-se aprofundado o interesse de buscar novos jazimentos de argilas, a fim de suprir as suas demandas atuais e futuras. Recentemente, foram descobertos novos jazimentos no município, todavia, estas argilas não têm sido devidamente caracterizadas, causando prejuízos tanto a qualidade final do produto, como ao seu pleno aproveitamento industrial. Assim, este trabalho tem como objetivo caracterizar física, química e mineralogicamente argilas extraídas de três novos jazimentos do município de Parelhas/RN, com a finalidade de classificá-las visando sua aplicação na indústria de cerâmica vermelha da região. As amostras foram beneficiadas por secagem a 60 °C, seguida de moagem e peneiramento em malha de 200 mesh. Então, foram caracterizadas por fluorescência de raios-x, difração de raios-x, análise termogravimétrica e diferencial, análise granulométrica, perda ao fogo e plasticidade. Os constituintes das amostras identificados por fluorescência de raios X foram SiO2, Al2O3, Fe2O3, MgO, K2O, CaO e TiO2. Os difratogramas de raios-X revelaram a presença predominante dos argilominerais esmectita, feldspato, caulinita e quartzo nas amostras. A perda de massa total para as amostras variou entre 14% a 22,65%. A distribuição de partículas variou entre 0,2 a 40 µm, com diâmetro médio entre 6 e 16 µm. As amostras são classificadas como altamente plásticas e apresentam viabilidade para serem utilizadas na indústria de cerâmica vermelha.

ABSTRACT The State of Rio Grande do Norte, more specifically in the municipality of Parelhas, Brazil, the ceramic industry is already well established, growing year after year. However, the industry stimulus has led to accelerated exhaustion of the local clay deposits used by the industry and, therefore, threatening the maintenance of the ceramics industry in the municipality and the Seridó region. For this reason, interest has been deepened in the search for new clay deposits in order to meet their current and future demands. Recently, new deposits have been discovered in the municipality, however, these clays have not been properly characterized, causing damage to both the final quality of the product and its full industrial use.Thus, this work aims to characterize physically, chemically and mineralogically clays extracted from deposits in the Parelhas/RN municipality, with the purpose of classifying them aiming to be applied in the ceramic industry of the region. The samples were beneficiated by drying at 60 °C, followed by milling and sieving in 200 mesh sieves. Then, they were characterized by x-ray fluorescence, x-ray diffraction, thermogravimetric and differential analysis, particle size analysis, ignition loss and plasticity. The constituents of the samples identified by X-ray fluorescence were SiO2, Al2O3, Fe2O3, MgO, K2O, CaO and TiO2. The X-ray diffractograms revealed the predominant presence of the clay minerals smectite, feldspar, kaolinite and quartz in the samples. The total mass loss for the samples ranged from 14% to 22.65%. The particle distribution ranged from 0.2 to 40 μm, with an average diameter between 3 and 7 μm. The samples are classified as highly plastic and are feasible for use in the red ceramic industry.

RESUMO No Brasil, estudos sobre pigmentos cerâmicos ainda são bastante escassos. Por esta razão, grande parte dos pigmentos consumidos pela indústria cerâmica são importados dos países europeus. Outra parte destes pigmentos são obtidos pela rota cerâmica, entretanto, esta rota de síntese resulta em pigmentos com propriedades bastante heterogêneas, reduzindo a qualidade do revestimento. Por esta razão, vários são os estudos no sentido de desenvolver rotas de síntese que resultem em pigmentos com propriedades mais homogêneas, sendo ambientalmente adequados e economicamente viáveis. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo sintetizar óxidos com estrutura tipo perovskita de composição LaAl1-xCrxO3 (x=0,1; x=0,05) pelo método gelatina, visando sua aplicação como pigmento para colorir esmalte transparentes brilhante. Os pós resultantes do processo de síntese foram calcinados a 800 e 1000 °C. Em seguida, foram caracterizados por análise termogravimétrica, difração de raios-x, espectroscopia na região do Uv-Visível e colorimetria. As perovskitas sintetizadas foram usadas para a preparação de esmaltes cerâmicos pela adição de 2% em peso de pigmentos em esmalte transparentes brilhantes. Os difratogramas de raios-x revelaram que os pós são monofásicos com estrutura perovskita trigonal. A cor das amostras variou em função do teor de substituinte, e a tonalidade mais avermelhada foi obtida para as perovskitas com menor substituição do íon Cr3+ e calcinadas em temperaturas maiores. Não foram observadas alterações na cor do pigmento quando introduzido no esmalte transparente brilhante.

ABSTRACT In Brazil, studies on ceramic pigments are still very scarce. For this reason, most of the pigments consumed by the ceramic industry are imported to European countries. Another part of these pigments is obtained by the ceramic route, however, this route of synthesis results in pigments with very heterogeneous properties, reducing the quality of the coating. For this reason, several studies are aimed at developing synthetic routes that result in pigments with more homogenous properties, being environmentally friendly and economically viable. In context, the aim of this work was to synthesize oxides with perovskite structure of LaAl1-xCrxO3 composition (x = 0.1; x = 0.05) by the gelatin method, aiming its application as pigment for color transparent glazes. The powders resulting from the synthesis process were calcined at 800 and 1000 °C. Then they were characterized using thermal analysis, X-ray diffraction, UV–visible diffuse reflectance spectroscopy and CIElab colorimetry. The perovskite was used for the preparation of ceramic glazes by addition of 2 wt.% pigments on transparent glazes. X-ray patterns revealed single-phase powders with trigonal perovskite structure. The color of the samples varied as a function of the substituent content. The reddish hue was observed in the perovskites obtained with lower substitution of the Cr3+ ion and calcined at higher temperatures. No changes in the pigment color when introduced into transparent glazes were observed.

RESUMO Os resíduos de rochas ornamentais, especialmente quartzito, causam grande impacto ambiental. Mais impulso tem sido dado à pesquisa sobre a reciclagem desses resíduos nos últimos anos, particularmente para uso como agregados em concreto e argamassa. No entanto, os estudos realizados até o momento não mencionam o comportamento da argamassa misturada com agregados provenientes de resíduos de rochas ornamentais quando submetidos a ataques químicos em ambientes ricos em sulfato. Assim, no presente trabalho buscou-se adicionar resíduos de quartzito à argamassa, verificando seu comportamento mecânico e sua durabilidade quando atacado por sulfato de sódio (Na2SO4). A durabilidade da argamassa mesclada com resíduos de quartzito sob ataque de sulfato foi avaliada pela variação dimensional dos corpos de prova quando imersos em solução de sulfato de sódio, de acordo com a metodologia da norma NBR 13583. Utilizaram-se as seguintes técnicas complementares: resistência à compressão simples, difração de raios X e análise termogravimétrica e diferencial. A partir dos ensaios verificou-se que as argamassas, após ataque de sulfato de sódio, apresentaram expansões dimensionais superiores a 0,06%, bem como aumento da resistência mecânica. Portanto, embora tenha sido constatado que os corpos de prova incorporados com resíduos de quartzito tenham sofrido ataques por sulfato, observou-se que não foi capaz de formar etringita secundária suficiente para deteriorar mecanicamente os corpos de prova submetidos ao ataque de sulfato de sódio.

ABSTRACT The residues of ornamental rocks, especially quartzite, cause great environmental impact. More impulse has been given to research on the recycling of these residues over the last years, particularly for use as aggregates in concrete and mortar. Nevertheless, the studies conducted so far do not mention the behavior of the mortar blended with aggregates coming from residues of ornamental rocks when under chemical attacks in sulfate-rich environment. Thus, in the present study it was sought to add quartzite residues to the mortar, verifying its mechanical behavior and its durability when attacked by sodium sulfate (Na2SO4). The durability of the mortar blended with quartzite residues under sulfate attack was evaluated by the dimensional variation of the test specimens when immersed in sodium sulfate solution, according to the methodology of the NBR 13583 standard. Were used the following complementary techniques: simple compressive strength, X-ray diffraction and thermogravimetric and differential analysis. From the tests, it was verified that the mortars, after attack of sodium sulfate, presented dimensional expansions superior to 0.06%, as well as increased mechanical strength. Therefore, although it was found that the specimens incorporated with quartzite residues were attacked by sulfate, it was observed that it was not able to form sufficient secondary ettringite to mechanically damage the specimens submitted to the sodium sulfate attack.

RESUMO Este trabalho tem como objetivo obter óxidos com estrutura tipo espinélio de composição CaFe1,8Cr0,2O4 pelo método gelatina, visando aplicação em esmaltes transparentes brilhantes e mate. Os pós precursores, resultantes do processo de síntese, foram calcinados a 600 °C e a 800 °C para a obtenção da fase espinélio. Os pós foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho, difração de raios-x, seguido por refinamento Rietveld, espectroscopia de reflectância difusa UV-visível e colorimetria CIE-L*a*b*. Em seguida, os pós foram misturados aos esmaltes transparentes brilhante e mate na proporção de 2% em peso, revestido substratos cerâmicos e, posteriormente, sinterizados a 1100 °C. De acordo com os difratogramas de raios-x, os pós possuíram estrutura espinélio ortorrômbica. As ferritas de cálcio dopadas com cromo apresentaram coloração alaranjada, sendo mais escura nos pós calcinados a temperaturas mais altas. Os resultados da esmaltação revelaram que houve compatibilidade entre o pigmento e o esmalte brilhante. Já nos esmaltes mate, houve variação abrupta da cor. O ataque por ácido clorídrico mostrou que os esmaltes preparados são altamente resistentes ao ataque químico. Por fim, este trabalho conclui que a rota gelatina foi eficiente em sintetizar óxidos com estrutura espinélio monofásicos em baixas temperaturas de síntese e que os pigmentos obtidos são viáveis para aplicação industrial.

ABSTRACT This work aims to obtain oxides with a spinel type structure of composition CaFe1,8Cr0,2O4 by the gelatin method, aiming application in transparent and matte glazes glazes. The precursor powders, resulting from the synthesis process, were calcined at 600 ° C and 800 ° C to obtain the spinel phase. The powders were characterized by infrared spectroscopy, X-ray diffraction, followed by Rietveld refinement, diffuse UV-visible reflectance spectroscopy and CIE-L*a*b* colorimetry. The powders were then incorporated into the bright and matte transparent glazes in the proportion of 2% by weight, coated ceramic substrates and then sintered at 1100 °C. According to the X-ray diffractograms, the powders had an orthorhombic spinel structure. The calcium ferrites doped with chromium presented orange coloration, being darker in the calcined powders at higher temperatures. The glaze coating results showed that there was compatibility between pigment and glaze brigth. We already mate glaze, there was abrupt variation of color. The hydrochloric acid attack showed that the prepared glazes are highly resistant to chemical attack. Finally, this work concludes that the gelatin route was efficient in synthesizing oxides with a single-phase spinel structure at low synthesis temperatures and that the obtained pigments are viable for industrial application.

As Manganitas de Lantânio são óxidos cerâmicos semicondutores intrínsecos do tipo p com estrutura perovsquita. A dopagem adequada nos sítios A, nesse material, aumenta a condutividade elétrica tornando-o apropriado para ser utilizado na produção de células a combustível de óxido sólido (solid oxide fuel cell - SOFC), operando em temperaturas próximas de 1000 °C. Em geral, a propriedades dos materiais variam com a composição e com o método de síntese. Nesse trabalho, foi sintetizado o composto La1-xSrxMnO3 (x = 0,20-0,22) via método citrato, visando investigar o efeito do teor de dopante na formação da fase perovsquita. O método citrato foi utilizado, uma vez que permite a obtenção de pós homogêneos e fases cristalinas a temperaturas mais baixas que os métodos tradicionais de síntese. Os pós-sintetizados foram caracterizados por difração de raios X (DRX), análise termogravimétrica (TG), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise de área superficial específica pelo método BET. Os pós sintetizados com substituição de 22% de lantânio apresentaram melhores resultados em relação a obtenção da fase perovsquita.

Lanthanum manganite is a type p intrinsic semiconductor ceramic oxide with perovskite structure. The partial substitution in A-site of that material increases it’s electrical conductivity, becoming appropriate to be used in production of solid oxide fuel cells (SOFC) component for working at temperatures around at 1000 °C. In general, the properties of materials change with composition and synthesis method. In the present work, the synthesis of La1-xSrxMnO3 (x = 0,20-0,22) has been carried out by citrate method, aiming at to investigate the percentage effect of the dopante in the formation of the perovskite phase. This method allows to obtain homogenous powders and crystalline phase in lower temperatures than traditional methods of synthesis. The sample was characterized by X-ray diffraction (XRD), thermal gravimetric analyses (TGA), scanning electron microscopy (SEM) and analysis by specific surface area by BET method. The powders synthesized with 22% partial substitution of strontium showed better results relative to obtain perovskite phase.

Spinel-type solid solutions were synthesized by the Pechini method and calcined between 500 and 900 °C for 4 hours and at 900 °C for 8 hours to produce ceramic pigments. The resulting powders were characterized by thermogravimetric analysis, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), particle size analysis and BET surface area measurements. The formation of spinel took place upon calcination at 700 °C. IR spectroscopy revealed the presence of n1 and n2 bands, typical of spinel structures, broadened by the presence of more than one cationic species in the structure. The specific area of the resulting powder decreased from 24.7 to 1.4 m² g-1 as the calcination temperature increased from 700 to 900 °C. Microstructural analyses revealed the presence of crystalline spinel as the only phase present in powders calcined at 900 °C. Colorimetric analyses using L*a*b* coordinates and UV-visible spectroscopy revealed that the pigment was predominantly black.

A polarizabilidade representa a facilidade de distorção da configuração eletrônica de uma espécie, quando condicionada a interação de um campo elétrico. A diversidade de aplicações tem motivado experimentos sistemáticos para a obtenção dos valores de polarizabilidade dipolo. Neste trabalho foram avaliados os parâmetros ópticos e polarizabilidades eletrônicas dos compostos Nd(TMS)3.9H2O e Nd(TMS)(3)5BPMU.2H2O, onde TMS = trifluorometanossulfonato e BPMU = bis(pentametileno)uréia, na presença dos solventes acetonitrila e metanol. Foram registrados os espectros nas regiões referente as transições hipersensitivas 4I9/2 -> 4G7/2, ²G9/2 e 4I9/2 -> 4G5/2, ²G7/2. Em ambas as transições, quando o meio é acetonitrila, os compostos apresentam valores de polarizabilidades mais elevados, resultantes de uma maior interação do ambiente químico em torno do íon central, favorecido por este solvente.

Electronic systems when submitted to an electrical field of electromagnetic radiation, acquire induced dipole moment, modifying the distribution of charge and distortion the molecular geometry. In this paper, electronic polarizability when evaluated for the Nd(TMS)3.9H2O and Nd(TMS)(3)5BPMU.2H2O, were TMS = trifluorometanessulfonate and BPMU = bis(pentametileno)uréia, in methanol and acetonitrile solutions from the electronic absorption spectra. When the solvent is acetonitrile the distribution on electronic cloud showed greater values in the compounds.