تولید رنگ دانه اکسید روی به روش هیدروترمال و ارزیابی اثر عوامل مختلف بر خواص آن با استفاده از روش تاگوچی

یکی از مهم ترین کاربردهای اکسید روی، استفاده از آن به عنوان رنگ دانه در صنعت رنگ و به ویژه در رنگ های کنترل گرمایی سفید بکار رفته در ماهواره است. در تحقیق حاضر، از روش هیدروترمال برای تولید نیمه صنعتی رنگ دانه اکسید روی استفاده شد و با استفاده از روش تحلیل آزمایش ها (ANOVA)، تاثیر عوامل مختلف بر خواص و میزان پودر تولید شده بررسی شد. در این تحقیق، از نمک نیترات روی به عنوان منبع روی در واکنش استفاده شد. طراحی آزمایش ها با استفاده از روش تاگوچی انجام شد و غلظت نیترات روی، غلظت هیدروکسید پتاسیم، pH اولیه محلول، دما و زمان به عنوان متغیرهای واکنش در نظر گرفته شدند. برای مشخصه یابی نمونه ها، از آزمون پراش پرتو X و تصویربرداری توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی استفاده شد. نتایج نشان داد که غلظت نیترات روی و هیدروکسید پتاسیم، تاثیر مستقیم بر میزان پودر تولید شده دارد و دمای واکنش مهم ترین عامل تاثیرگذار بر ریخت و میزان پودر است. غلظت نیترات روی در هر حالت باید از غلظت هیدروکسید پتاسیم کمتر باشد، در غیر این صورت میزان تولید کاهش می یابد. نمونه بهینه، نمونه ای با غلظت نیترات روی یک مولال، غلظت هیدروکسید پتاسیم چهار مولال، pH اولیه محلول 12.5، دمای C° 170 و مدت زمان 14 ساعت معرفی شد. ارزیابی نمونه بهینه نشان داد که این نمونه دارای ریخت یکنواخت بوده که اندازه ذرات آن همگی زیر یک میکرومتر است. بازده پودر تولیدی در صورت استفاده از یک اتوکلاو 100 میلی لیتری، 3.1 گرم و خلوص پودر اکسید روی تهیه شده، حدود 97 درصد اندازه گیری شد. بازده تولید در صورت استفاده از روش هیدروترمال برابر با 94 درصد تخمین زده شد.