Abstracto

Fabricación de vidrio sódico-cálcico transparente con sílice a partir de cenizas de cascarilla de arroz

 Chiara Valsecchi

La cascarilla de arroz (CA) es un residuo agrícola de bajo valor añadido, considerado un contaminante ambiental de alto riesgo si se desecha de forma inadecuada: provoca desertificación del suelo, aumenta el contenido de CO2 en el aire cuando se quema y problemas de salud a largo plazo si se inhala, es decir, silicosis. Se puede estimar que cada año se recuperan 140 millones de toneladas de CA de la cosecha de arroz en el mundo, y el 2,5% se produce en el sur de Brasil. Además, la CA tiene un contenido muy alto de sílice, casi el 20% del peso neto de la cascarilla. Por estas razones, el proyecto tiene como objetivo extraer y purificar la sílice de la CA con la intención de producir vidrios sódico-cálcicos transparentes, creando un producto de valor añadido a partir de un residuo agrícola. Como la sílice de la CA contiene trazas de óxido de hierro y óxido de manganeso, el vidrio fabricado con sílice de CA sin tratar suele ser de color marrón rojizo. Por lo tanto, se investigaron varios factores para obtener la mejor transparencia en la región visible: pretratamientos químicos de la cáscara de arroz (lixiviación ácida), con ácido clorhídrico (4% y 10%, muestras A2-A3) y ácido sulfúrico (4% y 10%, muestras A4-A5); condiciones de calcinación de la cáscara de arroz (temperatura y tiempo); y la adición de óxidos de metales de transición a la matriz vítrea para formar complejos metálicos transparentes. Los resultados fueron muy prometedores: la lixiviación ácida elimina las impurezas de los metales de transición casi por completo, produciendo un vidrio transparente de ~80% en la región visible. Además, con la adición de antimonio (1%) fue posible producir una transparencia vítrea equivalente al vidrio hecho con arena de sílice.