Nghiên cứu tổng hợp màu vàng Zr1-x PrxSiO4 sử dụng cho công nghiệp sản xuất gạch men

Mạng tinh thể nền silicat zircon có nhiều loại màu khác nhau, có đặc tính bền hóa, bền nhiệt, bền trong men…đã được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Các tác giả Phan Văn Tường, Lê Đình Quý Sơn (Khoa Hóa, Trường Đại học KHTN - Đại học Quốc gia Hà Nội) góp thêm một phương pháp mới khi tổng hợp màu vàng Zr₁-xPrxSiO₄ để sử dụng trong công nghiệp sản xuất gạch men.

Từ cát thạch anh của Thừa Thiên - Huế và nhiều loại hóa chất, các tác giả tiến hành nung khối nguyên liệu với nhiệt độ tăng dần 10⁰C/ phút, thời gian cực đại là 60 phút, thay đổi thành phần chất khoáng hóa NaF, NaCl và nhiệt độ nung từ 900⁰C đến 1100⁰C. Kết quả cho thấy dùng hỗn hợp khoáng có tỉ lệ (%) của NaF/ NaCl = 4/3 cho sản phẩm có cường độ màu vàng cao nhất với b= 79,29 (b đặc trưng cho sắc màu từ xanh nước biển đến vàng) khi nung ở nhiệt độ 900⁰C.
Tiếp tục qua 16 thí nghiệm với công thức phối nguyên liệu, nhóm tác giả đã xác định được thành phần phối nguyên liệu cho tổng hợp chất màu có cường độ màu vàng từ thấp đến cao. Hàm lượng thấp nhất là Pr₆O₁₁= 4,07; NaF=4%; NaCl= 3%; ZrO₂= 58,48%; SiO₂= 28,52%.
Khảo sát mẫu màu tối ưu nhất kết quả cho thấy chỉ có pha silicat zircon, một ít ZrO₂ và hoàn toàn không có pic đặc trưng cho oxit praseodym. Điều này chứng tỏ tất cả Pr₆O₁₁ tham gia trong mạng lưới silicat zircon. Qua kết quả phân tích cấu trúc và thành phần hóa học, nhóm tác giả khẳng định công thức của sản phẩm màu là: Zr_0,95Pr_0,05SiO₄ .

BH (Theo Tạp chí Hóa học, Tập 45, T5/07)