A utilização de métodos numéricos na caracterização das propriedades dos compostos formados de argila bentonita e óxido xerogels

Abstract

Resumo: O presente trabalho tem por finalidade desenvolver um modelo matemático querepresente a superfície de resposta na análise, sob efeito do raio-X, do resultado da reaçãoquímica provocada pela adição de xerogel de vanádio (compósitos de V2O5) à argila bentonita,são dois elementos insolúveis em água, de fácil obtenção se sintetizados por simples adiçãoà temperatura ambiente sob agitação originam compósitos que se caracterizam pela fórmulageral Al2O3Si4O8 . x (V2O5). y (H2O), onde x varia no intervalo de [1,0, 4,0) e y no intervalo [ 5,0,12)., denominados de BVs (óxido misto de Bentonita - VXG) e tem propriedade de extremaaderência em eletrodos propiciando uma melhor performance em relação aos elementoscostumeiramente utilizados. Por manterem a estrutura bem preservada em relação aosmateriais de origem, as BVs são ótimas matrizes de intercalação e se mostram materiaismuito eficientes na confecção de eletrodos modificados, nas aplicações em baterias, catálise,e materiais avançados. Uma das análises de suas propriedades é feita por meio de difraçãode raios-X, com variação no ângulo de incidência de 0° a 50°, produzindo um espectro devariação que demonstra a estrutura laminar. A série de dados em estudo de difração deraios-X para a definição da superfície de resposta de análise está em função da dosagemde xerogel na argila e da variação angular. Busca-se estabelecer a porcentagem idealcorrelacionado ao efeito produzido e desejado, principalmente em função da defasagemlaminar. Essa defasagem é definida nas leituras de intensidade de reflexão da difraçãodos raios-X em um dado ângulo de incidência. O modelo matemático aborda a metodologiaARIMA – Modelo de Box-Jenkins –, para a análise de séries temporais; testes de aderência;e, otimização não linear – ajuste de função. Como resultados é apresentado o modeloquimiométrico onde é possível determinar, de forma matemática, as porcentagens e os efeitosproduzidos, bem como uma tabela de prognósticos, otimizando, desta forma, a realização deexperimentação laboratorial.

Abstract: The present work has the goal to develop a mathematic model that represent thesurface of the ansuver in the analysis, over the X-ray effect, from the result of the chemistryreaction mode throught the addition of xerogel of vanadium (compound of V2O5) the claybentonite, are two insolubre elements in water, by easy obtainable synthetize by simple additionfrom the ambience temperature throught original agitation compound that characterization bythe general formula Al2O3Si4O8 . x (V2O5). y (H2O), onde x varia no intervalo de [1,0, 4,0) e y nointervalo [ 5,0, 12), called of BVS (óxido misto de Bentonita – VXG) and have property ofextreme adherence in electrode becoming favourable a better performance in electrodebecoming favourable a better performance in relation to the usual elements. To keep the structurepreserved in relation to the origim material, the BVs are great matrix of interspersed, and itshowed materials very efficient in the bulding of changed electrodes, in the applications inbatteries, catalysis, and advanced materials. One of the analisys from its properties is madefor the mean of diffraction of X-rays, with variety in the angle of 0º 50º, makiny a spectrum ofvariety that show the laminated structure. The serie of datas in studies of diffraction of X-raysto the surface definition the analysis answer is in function of the portion of xerogel in the clayand the angle variety. Seek to establish an ideal portion correlated to the produced affect anddesired, mainly in function of the laminated to dry. This dry is defined in the reading the intensityof the diffraction.of the X-rays in an angle data of incidence. The mathematic modul talks theARIMA – methodology of the Box-Jenkins modul, to the series analysis temporary; adherencetests; and, enjoyable not linear – function adjust. As the result are shown the quimiométricomodul where is possible to determined, the mathematic form, the portions and the producedaffects, as well as the prognosis table, become easy, this form, the realization of laboriouslyexperimental.