INVESTIGADORES
ROSENBERGER Mario Roberto
congresos y reuniones científicas
Título:
Estudio de dispersiones coloidales de óxidos de titanio
Autor/es:
ALTERACH, M.A.; FAVILLA, P.C.; SCHVEZOV, C. E.; ARES, A.E.; MARIO ROBERTO ROSENBERGER; AMERIO, O. N.
Lugar:
Posadas. Misiones
Reunión:
Jornada; 3as Jornadas de Investigación Científico Tecnológicas 2005 de la UNaM; 2005
Institución organizadora:
Universidad Nacional de Misiones
Resumen:
En la búsqueda de nuevos biomateriales con mejores características mecánicas y de biocompatibilidad se
está investigando el llamado proceso Sol-Gel, para
la preparación de materiales cerámicos a
partir de una
dispersión coloidal (sol), gelación del sol y remoción del solventepara producir piezas o recubrimientos cerámicos.
En el presente trabajo se
estudian las variables que influyen en
la formación de dispersiones coloidales de partículas
de TiO2 (Soles),
su estabilidad y el tiempo de gelificación. El objetivofinal es lograr
un sol estable pararealizar la deposición de recubrimientos cerámicos sobre
aleaciones de Titanio utilizadas en prótesis cardíacas.
Las reacciones participantes en la formación del sol son: una
reacción de hidrólisis, la cual produce Ti(OH)4 que se polimeriza principalmentepor una
reacción general de condensación, según:
Ti(OC4H9)4 + 4 H2O --à Ti(OH)4 + 4 C4H9OH (hidrólisis)
2 (OH)3-Ti-OH --à (OH)3-Ti-O-Ti-(OH)3 + H2O (condensación)
Se utiliza butóxido de Titanio como
reactivo precursor del óxido
de Titanio, agua desmineralizada, para la hidrólisis
del precursor,
ácido clorhídrico como catalizador y acetoacetato de etilo como agente
estabilizante. Se compararon diferentes solventes: Acetona,
Etanol 96%, una
mezcla de éstos e isopropanol.
Las variables estudiadas incluyen las proporciones de
reactivos: agua/precursor, moderador/precursor, (pH o ácido/precursor) en las
siguientes cantidades: tres pH diferentes: 2, 4 y 6; para
la relación agua/precursor: 1, 3,4 y 6,9 en
relaciones molares; para
la relación Acetoacetato de etilo/precursor: 0, 0,5
y 1. Se probaron los diferentes solventes manteniendo constante
la relación molar con el precursor.
Las experiencias se llevaron a cabo a temperatura ambiente,T=25ºC±2ºC.
Los resultados
de las experiencias mostraron que el pH influye en la estabilidad de las dispersiones. A pH 2 y 4 fueron estables. Los soles
obtenidos a pH 2 gelificaron. A pH 6 son inestables, produciendo , en todos los casos,
precipitación completa de las partículas
formadas.
El acetoacetato de etilo ayuda a obtener un sol más estable y aumenta
el tiempo de gelificación.
La adición del agua es crítica,
influyendo fuertemente en la estabilidad del sol
y en la disminución del tiempo de gelificación.
El alcohol isopropílico resultó el más adecuado para obtener un sol,
el precursor se disuelve bien en él y luego de la
hidrólisis se obtiene una dispersión
homogénea.
Según este
estudio, con los reactivos utilizados, las mejores condiciones para
obtener un sol estable son a pH bajo y con relación molar
agua/precursor baja y con el agregado
de un agente estabilizante.