Perda por ignição de materiais refratários

LOI (Loss on Ignition) refere-se à porcentagem de massa perdida pelos materiais crus que já perderam umidade externa após serem secos na faixa de temperatura de 105-110℃ e queimados por tempo suficiente em condições de alta temperatura específicas. O ambiente de alta temperatura aqui é detalhado nos padrões técnicos de várias indústrias, de acordo com as características de diferentes setores. A análise do LOI dos materiais crus tem sua importância especial. Ela caracteriza a quantidade de produtos gasosos (como água interna, SO2, CO2, etc.) liberados pela evaporação física ou decomposição química dos materiais crus após o aquecimento. Por exemplo, ao serem aquecidos a 1000℃, a umidade interna contida nos materiais crus que não evaporou na faixa de temperatura de 105-110℃ irá evaporar; aquelas substâncias contidas nos materiais com ponto de sublimação abaixo de 1000℃ irão se volatilizar sob condições de aquecimento a 1000℃; algumas substâncias com temperatura de decomposição abaixo de 1000℃ irão se decompor e liberar substâncias com ponto de ebulição abaixo de 1000℃; sob condições aeróbicas, as substâncias combustíveis contidas nos materiais crus irão oxidar e gerar gases, liberando-os.

Por exemplo, ao analisar materiais refratários, além do teor dos óxidos do componente principal e dos componentes secundários, geralmente determina-se a perda por ignição. Ela caracteriza a quantidade de produtos gasosos (como H2O, CO2, etc.) e matéria orgânica produzida pelo aquecimento e decomposição das matérias-primas, para que se possa avaliar se as matérias-primas precisam ser calcinadas previamente a fim de garantir a estabilidade do volume da matéria-prima quando utilizada. Com base nos componentes obtidos pela análise química, pode-se julgar a pureza das matérias-primas e calcular aproximadamente suas propriedades refratárias. Com a ajuda de diagramas de fases relevantes, também pode-se calcular aproximadamente sua composição mineralógica. A análise da composição química das matérias-primas refratárias é realizada de acordo com métodos especiais, que são definidos em normas internacionais e nacionais. Nos últimos anos, os métodos de análise química têm se desenvolvido continuamente na direção de acelerar a velocidade de análise e melhorar a precisão da análise, como titulação complexa, análise colorimétrica, fotometria de chama, análise espectral e análise de fluorescência de raios X.
A perda por ignição, também conhecida como perda por ignição, refere-se à perda de qualidade da peça em branco após a expulsão da água de cristalização durante o processo de queima, ao CO2 descomposto dos carbonatos, ao SO2 descomposto dos sulfatos e à remoção de impurezas orgânicas. Relativamente falando, se a perda por ignição for grande e o teor de solvente for muito alto, a taxa de retração do produto queimado será maior e também é fácil causar deformações e defeitos. Portanto, a perda por ignição da peça em branco de porcelana geralmente deve ser inferior a 8%. Não há uma exigência rigorosa para cerâmica, mas também deve ser controlada adequadamente para manter a aparência consistente do produto. No campo de combustão, LOI pode ser usada para descrever o conteúdo combustível na cinza. Se acreditar que a combustão é um processo de alta temperatura, a cinza no combustível terá completado a decomposição em alta temperatura, e a umidade e o conteúdo volátil combustível na cinza formada após a combustão são extremamente baixos, então a perda por ignição representa basicamente o teor de carbono da amostra.
O método de teste para perda por ignição tem disposições diferentes nos padrões técnicos de diferentes indústrias. Por exemplo, o método de teste para a perda por ignição da cinza formada pela combustão é o seguinte: pese com precisão 0,5~1 grama da amostra que foi secada a 105~110℃, coloque-a em uma cápsula de platina com peso constante, queime-a em um maçarico de álcool por 30 minutos, ou mova-a para um forno elétrico de alta temperatura que tenha sido aquecido a 300~400℃, queime-a por 10~15 minutos, aqueça-a gradualmente até 900~950℃, continue queimando por 1,5~2 horas, retire-a e deixe esfriar levemente, coloque-a em um secador e esfrie-a até a temperatura ambiente antes de pesá-la.

Método de teste para perda por ignição de materiais refratários
Método e quantidade de amostragem para o teste de perda por ignição (%):
Amostragem de cinzas em massa - retire 15 amostras de diferentes partes, cada amostra com 1~3kg, misture-as uniformemente e reduza a amostra que é duas vezes a quantidade necessária para o teste por quarterização (chamada de amostra média).
Amostragem de cinzas em sacos - 10 sacos são retirados de cada lote, e não menos do que 1kg de amostra é retirado de cada saco, misturado uniformemente, e uma amostra duas vezes maior do que a quantidade necessária para o teste é coletada pelo método de quarterização (chamada amostra média).
Método de teste:
De acordo com o método de quarterização, pese exatamente 1g de amostra, coloque-a em um crucível de porcelana que tenha sido queimado até atingir peso constante, coloque a tampa do crucível inclinada, coloque-o em um forno de alta temperatura, comece em baixa temperatura e aumente gradualmente a temperatura, queime a 950~1000℃ por 15~20min, retire o crucível, coloque-o em um dessecador e esfrie até a temperatura ambiente. Pese, e repita a queima até atingir peso constante.