Diseño factorial 2k aplicado a la caracterización reológica de suspensiones de caolín/Factorial design 2k applied to the reolological characterization of kaolin suspensions
DOI:
https://doi.org/10.15665/rp.v16i1.1115Palabras clave:
Diseño experimental, Reología, Caolín, Viscosidad, Modelo matemáticoResumen
El comportamiento reológico de suspensiones minerales es un factor muy importante en el control de calidad, fases de preparación, empaque y almacenamiento de sus productos. El presente estudio se basa en el efecto de variables inherentes al procesamiento de suspensiones de caolín sobre la viscosidad, haciendo uso de un diseño de experimentos factorial 2k. Concretamente, fueron evaluados el contenido de sólidos (Cv), la distribución de tamaño de partícula (DTP) y la naturaleza ácida de la suspensión, sea que se trabaje con pH natural (ácido) o se neutralice agregando hidróxido de sodio (NaOH). Además, el modelo matemático codificado para los niveles evaluados a partir del análisis estadístico se ajustó de manera adecuada a las pruebas de validación realizadas posteriormente, pues arrojó un porcentaje de error menor al 17% en todos los casos analizados.
Citas
H. G. Dill, «Kaolin: Osil rock and ore. From the mineral to the magmatic, sedimentary and metamorphic environments,» Earth-Science Reviews, pp. 16-129, 2016.
G. Varga, «The Structure of Kaolinite and Metakaolinite.,» J. Építöanyag, vol. 59, pp. 5-9, 2007.
J. F. Bartolomé, «EL caolín: composición, estructura, génesis y aplicaciones,» Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, pp. 7-19, 2011.
J. B. Rodrigues y R. Moreno, «Rheological behaviour of kaolin/talc/alumina suspensions for manufacturing cordierite foams,» Applied Clay Science, pp. 157-166, 2007.
J. B. Rodrigues y R. Moreno, «Effect of mechanical activation on the rheology and casting performance of Kaolin/talc/alumina suspensions for manufacturing dense cordierite bodies,» Applied Clay Science, pp. 209-218, 2008.
Y. Li, Y. Zhang, J. Zheng, H. Guo, C. Yang, Z. Li y M. Lu, «Dispersión an rheological properties of concentrated kaolin suspensions with polycarboxylate copolymers bearing comg-lik side chains,» Journal of the European Society, vol. 34, pp. 137-146, 2014.
N. Rojas, Modelación de la ecuación costitutiva de una suspensión de caolín en función de la energía libre superficial del mineral, Tesis de doctorado. Medellín: Universidad Nacional de Colombia, 2013.
P. I. Au, P. Clode, R. S. Smart y Y. K. Leong, «Surface chemistry-microstructure-rheology of high and low crystallinity KGa-1b and KGa-2 kaolinite suspensions,» Colloids and Surfaces A Physicochem Eng. Aspects, vol. 484, pp. 354-364, 2015.
C. Y. Chen y W. H. Tuan, «The processing of kaolin powder compact,» Ceramics International, vol. 27, nº 7, pp. 795-800, 2001.
M. Loginov, O. Laure, N. Lebovka y E. Vorobiev, «Fluidity of highly concentrated kaolin suspensions: Influence of particle concentration and presence of dispersant,» Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng. Aspects, vol. 325, pp. 64-71, 2008.
S. B. Johnson, A. S. Russel y P. J. Scales, «Volume fraction effects in shear rheology and electracoustic studies of concentrated aluminia and kaolin suspensions,» Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng. Aspects, vol. 141, pp. 119-130, 1998.
M. Večeř y J. Pospíšil, «Stability and rheology of aqueous suspensions,» Procedia Engineering, vol. 42, pp. 1720-1725, 2012.
D. Rocak, M. Kosec y A. Degen, «Ceramic suspensions optimization using factorial design of experiments,» Journal of the European Ceramic Society, vol. 22, pp. 391-395, 2002.
L. Popa y M. V. Ghica, «Ibuprofen pedriatric suspension designed and optimized by response surface methodology,» Farmacia, vol. 59, nº 4, pp. 500-506, 2011.
A. P. Rani y H. Veesam, «Full factorial design in formulation of lamotrigine suspension using locust vean gum,» International Journal Chemical Science, vol. 11, nº 2, pp. 751-760, 2013.
I. S. Aisyah, M. F. Murshed y I. Norli, «Influence of differents treatments condition on biopolymer yield production for coagulation-flocculation process,» Materials Science and Engineering, vol. 133, pp. 1-9, 2016.
A. D. González, Y. Y. Peralta y V. Kafarov, «Ajuste experimental y evaluación económica de la extracción HBE de aceite de microalgas para biocombustibles y bioproductos,» Prospectiva, vol. 14, nº 2, pp. 45-52, 2016.
Z. B. Ozturk y E. E. Gultekin, «Determination of the effect of the addition of pumice on the technological properties of Wall tile using the factorial design method,» Advences in Ceramic Science and Enginneer, vol. 3, pp. 1-10, 2014.
S. H. Castro y L. Baltierra, «Study of the surface properties of enargite as funtion of pH,» International Journal of Mineral Processig, vol. 77, nº 2, pp. 104-115, 2005.
L. Besra, D. K. Sengupta y S. K. Roy, «Particle characteristics and their influence on dewatering of kaolin, calcite and quartz suspensions,» International Journal of Mineral Processing, pp. 69-85, 2000.
D. Montgomery, Diseño y análisis de experimentos, New York: John Wiley & Sons, 2001.
Descargas
Archivos adicionales
Publicado
Número
Sección
Licencia
Los autores/as que publiquen en esta revista aceptan las siguientes condiciones:
- Los autores/as ceden los derechos de autor y dan a la revista el derecho de la primera publicación, con el trabajo registrado con la licencia de atribución de Creative Commons, que permite a terceros utilizar lo publicado siempre que mencionen la autoría del trabajo y a la primera publicación en esta revista.
- Los autores/as pueden realizar otros acuerdos contractuales independientes y adicionales para la distribución no exclusiva de la versión del artículo publicado en esta revista (p. ej., incluirlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro) siempre que indiquen claramente que el trabajo se publicó por primera vez en esta revista.
- Se permite y recomienda a los autores/as a publicar su trabajo en Internet (por ejemplo en páginas institucionales o personales) antes y durante el proceso de revisión y publicación, ya que puede conducir a intercambios productivos y a una mayor y más rápida difusión del trabajo publicado (vea The Effect of Open Access).
Instrucciones para el llenado de la Certificación de Originalidad y la Cesión de Derechos de Autor.
- Haga click aquí y baje el formulario de Certificación de Originalidad y la Cesión de Derechos de Autor.
- En cada uno de los campos para rellenar haga click y complete lo correspondiente.
- Una vez llenos los campos, copie al final su firma escaneada o firma digital. Favor ajustar el tamaño de la firma en el formulario.
- Finalmente, lo puede guardar como pdf y enviarlo a través de la palataforma OJS, como archivo complementario.
Si tiene dudas contáctenos, por favor.