Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Abstract
Latosols are the most developed soils of the earth's crust. In Brazil, they are widely
distributed, occurring practically in all regions of the country. However, the great majority of
the researches work on the physical, chemical and mineralogical aspects and their influences
on the issues of their management, use and degradation, observing their contributions to the
development of food crops. Soil studies such as ceramic pigments are still scarce, not only in
Brazil, but in the world; however, there is a growing interest in the pigment ceramics industry,
the search for new materials that contribute to the reduction of the environmental impact
caused by synthetic methods of production, as well as lower costs, thus reaching a greater
number of consumers. This work has as objective the characterization of red latosols of the
state of Rio Grande do Norte and its application as pigment in ceramic pieces.
Experimentally, the Oxisol sample was initially subjected to treatment to remove impurities
by washing and drying. Afterwards, the physical, chemical and mineralogical characterization
was performed through soil analysis, fluorescence and x-ray diffraction methods,
thermogravimetric analysis, scanning electron microscopy, visible UV spectroscopy and
colorimetry. The minerals identified in the x-ray diffractograms were quartz, kaolinite,
magnetite, goethite, hematite and illite. X-ray fluorescence revealed a higher percentage for
silicon oxide corroborating with the XRD assay.
The thermogravimetric curves indicated a small loss of mass, referring to the moisture and
decomposition of the organic matter. The images obtained through a scanning electron
microscope revealed morphology and dimensions of very heterogeneous particles. According
to the diffuse reflectance spectrum, the main chromophore ion of the latosol sample was Iron
(III). Samples of the natural and heat treated soil were mixed with the percentages 2, 3 and
5% by mass in the clear transparent enamel and applied on ceramic pieces. The pigments
presented shades of pastels to browns, modifying the shade with the percentage and
calcination temperature. The best results were obtained with percentages of 5% of pigment
and calcination at 800ºC. Finally, the latosols presented themselves as an environmentally
correct, economically viable and easily manufactured product as a natural pigment for the
ceramic tile and flooring industryOs latossolos são os solos mais desenvolvidos da crosta terrestre. No Brasil, estão
amplamente distribuídos, ocorrendo praticamente em todas as regiões do país. Entretanto, a
grande maioria das pesquisas realizadas trabalham solos, quanto aos aspectos físicos,
químicos e mineralógicos e suas influências, quanto às questões do manejo, uso e degradação
dos mesmos, observando suas contribuições para o desenvolvimento de culturas alimentares.
Estudos de solos, como pigmentos cerâmicos ainda são escassos, não apenas no Brasil, mas
no mundo; ainda assim, há um crescente interesse na indústria cerâmica de pigmentos, pela
busca de novos materiais que contribuam para a redução do impacto ambiental, provocado
pelos métodos sintéticos de produção, bem como diminuam os custos, alcançando assim, um
maior número de consumidores. Esse trabalho tem como objetivo a caracterização de
latossolos vermelhos do estado do Rio Grande do Norte e sua aplicação, como pigmento em
peças cerâmicas. Experimentalmente, amostra de Latossolo foi, inicialmente, submetida a
tratamento para remoção de impurezas, por meio de lavagem e secagem. Em seguida, foi
realizada a caracterização física, química e mineralógica, através de métodos de análise de
solo, fluorescência e difração de raios-x, análise termogravimétrica, microscopia eletrônica de
varredura, espectroscopia do UV visível e colorimetria. Os minerais identificados nos
difratogramas de raios-x foram quartzo, caulinita, magnetita, goethita, hematita e ilita. A
fluorescência de raios-x revelou um maior percentual para o óxido de silício corroborando
com o ensaio de DRX. As curvas termogravimétricas indicaram pequena perda de massa,
referente à umidade e decomposição da matéria orgânica. As imagens obtidas através de um
microscópio eletrônica de varredura revelaram morfologia e dimensões de partículas muito
heterogêneas. De acordo com o espectro de reflectância difusa, o principal íon cromóforo da
amostra de latossolo foi o Ferro (III). Amostras do solo natural e com tratamento térmico
foram misturadas, com os percentuais 2, 3 e 5%, em massa, no esmalte transparente brilhante
e aplicadas sobre peças cerâmicas. Os pigmentos apresentaram tons de pastéis a marrons,
modificando a tonalidade com o percentual e temperatura de calcinação. Os melhores
resultados foram obtidos com percentuais de 5% do pigmento e calcinação a 800ºC. Por fim,
os latossolos apresentaram-se como um produto ambientalmente correto, economicamente
viável e de fácil fabricação, como pigmento natural para a indústria de piso e revestimento
cerâmicos.Trabalho não financiado por agência de fomento, ou autofinanciad
