stringtranslate.com

Cenosfera

Cenosfera formada por la combustión del carbón, ampliada 400x

Una cenosfera o kenosfera es una esfera hueca, inerte y liviana hecha principalmente de sílice y alúmina [1] y llena de aire o gas inerte, que generalmente se produce como un subproducto de la combustión del carbón en las centrales térmicas . El color de las cenosferas varía de gris a casi blanco y su densidad es de aproximadamente 0,4–0,8 g/cm 3 (0,014–0,029 lb/cu in), lo que les da una gran flotabilidad .

Las cenósferas son duras y rígidas, ligeras, impermeables y aislantes, lo que las hace muy útiles en una variedad de productos, especialmente en los rellenos .

Etimología

La palabra cenosfera o kenosfera se deriva de dos palabras griegas, κενός ( kenos : hueco, vacío) y σφαίρα ( sphaira : esfera), que literalmente significa "esfera hueca". [2]

Producción

Muestra de cenizas volantes que contiene cenosferas de cerámica, ampliada 40x

El proceso de combustión del carbón en las centrales térmicas produce cenizas volantes que contienen partículas cerámicas compuestas principalmente de alúmina y sílice . Se producen a temperaturas de entre 1.500 y 1.750 °C (2.730 y 3.180 °F) mediante una compleja transformación química y física. Su composición química y estructura varían considerablemente en función de la composición del carbón que las generó.

Las partículas cerámicas de las cenizas volantes tienen tres tipos de estructuras. El primer tipo de partículas son sólidas y se denominan precipitadores . El segundo tipo de partículas son huecas y se denominan cenosferas . El tercer tipo de partículas se denominan plerosferas , que son partículas huecas de gran diámetro rellenas de precipitadores y cenosferas de menor tamaño.

Cenosferas de combustible o petróleo

La definición de cenosfera ha cambiado en los últimos 30 años. Hasta la década de 1990 se limitaba a una esfera en gran parte carbonosa causada por la combustión deficiente en oxígeno de una gota de combustible líquido que se enfrió por debajo de los 200 °C (392 °F) antes de ser consumida. Estas cenosferas de combustible indicaban una fuente de combustión utilizando gotas de combustible inyectadas o la quema al aire libre de combustibles líquidos pesados ​​como el asfalto o un material termoplástico que burbujeaban mientras se quemaban; el estallido de las burbujas creaba gotas de combustible en el aire. [3] [4] Esta sigue siendo una definición común utilizada en microscopía ambiental para diferenciar entre la combustión ineficiente de combustibles líquidos y las cenizas volantes a alta temperatura resultantes de la combustión eficiente de combustibles con contaminantes inorgánicos. Las cenosferas de combustible siempre son negras. [5]

La cenosfera refractaria tal como se define anteriormente es sinónimo de microbalones o microesferas de vidrio y excluye la definición tradicional de cenosferas de combustible. [6] El uso del término cenosfera en lugar de microbalones está muy extendido y se ha convertido en una definición adicional.

Aplicaciones

Las cenósferas se utilizan ahora como rellenos en el cemento para producir hormigón de baja densidad . [7] Un artículo de 2016 informa que algunos fabricantes han comenzado a rellenar metales y polímeros con cenósferas para fabricar materiales compuestos ligeros con mayor resistencia que otros tipos de materiales de espuma . [8] Estos materiales compuestos se denominan espuma sintáctica . Las espumas sintácticas a base de aluminio están encontrando aplicaciones en el sector automotriz . [ cita requerida ]

Las cenosferas revestidas de plata se utilizan en revestimientos conductores , baldosas y tejidos. Otro uso es en pinturas conductoras para revestimientos antiestáticos y protección electromagnética . [9]

Véase también

Referencias

  1. ^ Kim, HS; Islam, M. (2009). "Espumas sintácticas como materiales de construcción que consisten en microesferas huecas inorgánicas y aglutinante de almidón". En Cornejo, Donald N.; Haro, Jason L. (eds.). Materiales de construcción: propiedades, rendimiento y aplicaciones . Hauppauge, NY: Nova Science Publishers. págs. 1–56. ISBN 9781607410829.
  2. ^ Palabra griega n.° 2756 en la Concordancia Strong
  3. ^ McCrone, Walter C.; Draftz, Ronald G.; Delly, John Gustav (1967). El Atlas de partículas . Ann Arbor Science Publishers. pág. 349.
  4. ^ Hopke, Philip K. (1985). Modelado de receptores en química ambiental . Wiley-Interscience. págs. 43–44.
  5. ^ "Cenósferas de combustible diésel". Microlabgallery.com . Consultado el 29 de mayo de 2013 .
  6. ^ Brady, George S.; Clauser, Henry R., eds. (1979). Manual de materiales (undécima edición). McGraw-Hill. pág. 490.
  7. ^ Ranjbar, Navid; Kuenzel, Carsten (1 de noviembre de 2017). "Cenosferas: una revisión". Fuel . 207 : 1–12. doi :10.1016/j.fuel.2017.06.059.
  8. ^ Pandey S, Venkat ANC, Mondal DP, Majumdar JD, Jha AK, Rao H y Kumar H (2016) Efecto del tamaño de la cenosfera y la fracción de volumen en la microestructura y el comportamiento de deformación de la espuma sintáctica de Ti-cenosfera fabricada mediante la ruta de pulvimetalurgia . Rendimiento y caracterización de materiales, 5(1), 266–288 (resumen).
  9. ^ "Acerca de nuestros productos: cenósferas revestidas de plata". Camouflage.com.au . Consultado el 29 de mayo de 2013 .
  10. ^ MM Islam y HS Kim, "Técnica de procesamiento previo al molde para espumas sintácticas: modelado generalizado, teoría y experimento", Journal of Materials Processing Technology , vol. 211, págs. 708-716, 2011.
  11. ^ MM Islam y HS Kim, "Compuestos sándwich hechos de núcleo de espuma sintáctica y piel de papel: fabricación y comportamiento mecánico", Journal of Sandwich Structures and Materials , 2012, Vol 14(1), págs. 111–127.
  12. ^ B. Samojeden, J. Drużkowska, D. Duraczyńska, M. Poddębniak, M. Motak, "Zastosowanie cenosfer promowanych jonami żelaza i miedzi jako katalizatorów w reakcji selektywnej redukcji katalitycznej tlenku azotu(II) amoniakiem", Przemysł Chemiczny , 2019, volumen . 98 (4), págs. 541–545. http://yadda.icm.edu.pl/yadda/element/bwmeta1.element.baztech-557a1f19-84e1-44b9-8eea-4065dc3d2473
  13. ^ B. Samojeden, M. Kamienowska, A. Izquierdo Colorado, ME Galvez, I. Kolebuk, M. Motak, P. Da Costa, "Nuevas cenósferas modificadas con níquel y magnesio como catalizadores para el reformado en seco de metano a temperaturas moderadas". Catalysts 2019, 9, 1066. https://doi.org/10.3390/catal9121066