Análisis comparativo del porcentaje de óxidos en el cemento Portland, aplicando la normativa NTE INEN 160:2016 y la técnica de espectroscopia de fluorescencia de rayos X (XRF).
Date
2024-06-04
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Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
The well-stablished NTE INEN 160:2016 standard for cement oxides chemical analysis procedures describes procedures that take seven days, and consumes an increased amount of reagents, while modern techniques could be used to optimize time. This study aimed to conduct a comparative analysis between the standard and x-ray fluorescence spectroscopy (XRF) methods for the analysis of silicon dioxide, calcium oxide, magnesium oxide, sulfur trioxide, iron oxide, aluminum oxide, sodium oxide, potassium oxide, insoluble residue, and losses on ignition in a GU type cement sample from the ATENAS brand. The sample was homogenized and quartered down to smaller size before analysis. The standard gravimetric methods were used to analyze the sample, and the results were compared with those obtained using XRF. Using the standard methods, the following percentages were obtained: 21.64%, 2.80%, 52.38%, 2.39%, 0.06%, 0.84%, 1.03%, and 4.18% for SiO2, Fe2O3, CaO, SO3, MgO, Na2O, K2O, and Al2O3, the loss on ignition and insoluble residue were determined to be 4.38% and 10.42%, respectively, using only gravimetric methods. While the XRF yielded the following
percentages for the same elements: 24.7%, 3.2%, 56.7%, 2.9%, 1.05%, 0.98%, 0.71%, and 5.26%. A statistical analysis using the ANOVA test revealed that there is a significant difference between the two applied methods. The X-ray fluorescence technique has an average standard deviation of 0.064, providing more precise values and being the optimal technique.
Resumen
El análisis químico de los óxidos presentes en el cemento, establecido por la normativa NTE INEN 160:2016, describe procedimientos gravimétricos de aproximadamente siete días por muestra, y un elevado consumo de reactivos, por ello se busca optimizar el tiempo con el uso de técnicas instrumentales. El presente estudio tiene como objetivo realizar un análisis comparativo entre los métodos clásicos y la técnica de espectroscopia de fluorescencia de rayos-X (XRF) para el análisis de: dióxido de silicio, óxido de calcio, óxido de magnesio,
trióxido de azufre, óxido de hierro, óxido de aluminio, óxido de sodio, óxido de potasio; además, residuo insoluble y pérdidas por calcinación, en una muestra de cemento tipo GU de la marca ATENAS. La muestra fue homogeneizada y cuarteada antes de su análisis; se realizó el análisis gravimétrico establecido en la normativa y se compararon los resultados con la técnica de fluorescencia de rayos-X. Mediante los métodos clásicos, se obtuvieron los siguientes porcentajes: 21.64%, 2.80%, 52.38%, 2.39%, 0.06%, 0.84%, 1.03% y 4.18% para SiO2, Fe2O3, CaO, SO3, MgO, Na2O, K2O, Al2O3, para pérdida por calcinación y residuo
insoluble se determinó 4.38% y 10.42% respectivamente, solo con el método gravimétrico.
Mediante la técnica de fluorescencia de rayos-X, se tuvo los porcentajes de 24.7%, 3.2% 56.7%, 2.9%, 1.05%, 0.98%, 0.71% y 5.26% para los óxidos mencionados. Con estos datos se realizó un estudio estadístico con la prueba ANOVA y se concluye que existe diferencia significativa entre los dos métodos aplicados. La técnica de fluorescencia de rayos-X presenta una desviación estándar promedio de 0.064, proporcionando valores más precisos y siendo la técnica más optima.
Keywords
Ingeniería Química, Análisis químico, Propiedades físicas
Citation
Código de tesis
TQ;614
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniero Químico