بررسي تجربي پارامترهاي مؤثر بر فرايند تجزيه‌ي گرمايي توريم اگزالات

Experimental Investigation of Effective Parameters in Thermal Decomposition of Thorium Oxalate

اين مقاله فرايند تجزيه‌ي گرمايي توريم اگزالات آب‌دار را با استفاده از روش طراحي آزمايش مورد بررسي قرار مي‌دهد. فرايند تجزيه‌ي گرمايي طي دو مرحله­ گرمادهي انجام شد و تأثير پارامترهاي زمان گرمادهي مرحله‌ي اول، دما و زمان گرمادهي مرحله‌ي‌ دوم بر بلورينگي فازي، اندازه، توزيع اندازه، ريخت‌شناسي و مساحت سطح ويژه‌ي توريم اكسيد توليد شده مورد بررسي قرار گرفت. براي اين منظور آزمايش­هاي مورد نظر به روش تاگوچي طراحي شد. بررسي­ها نشان داد كه دماي 400 درجه‌ي سلسيوس، زمان 4 ساعت، دماي 750 درجه‌ي سلسيوس و زمان 4 ساعت به ترتيب، شرايط بهينه براي مرحله‌ي‌هاي اول و دوم گرمادهي بودند. نتيجه‌هاي مشخصه­يابي پودر توليد شده در شرايط بهينه نشان داد كه ذره­هاي توريم اكسيد، مكعبي­شكل با توزيع يكنواخت و اندازه‌ي متوسط 350 نانومتر بوده و درصد بلورينگي فاز 2 ThOو مساحت سطح ويژه‌ي ذره‌ها به ترتيب برابر با %95 و 1-g 2m) 35.23است.

In this study, the thermal decomposition of thorium oxalate dihydrate (Th(C2O4)2. 2H2O) was investigated by using design of experiment- technique. The thermal decomposition experiments were carried out in a two- temperature procedure and the influence of the decomposition temperature of the second step, as well as, durations of both steps on the crystallinity, size, size distribution, morphology and specific surface area of the produced thorium oxide were investigated. For this purpose the experiments were designed by using Taguchi method. The results showed that the optimum decomposition temperature and duration of the first and second heating stages were 400 °C for 4 hours and 750 °C for 4 hours, respectively. The powder characterization showed that the cubic thorium oxide particles synthesized in the optimal conditions had uniform size distribution with an approximate size of 350 nanometers. Moreover, the crystallinity of ThO2 phase and specific surface area of these particles were 95% and 35.23(m2 g-1), respectively.