Cenosfera

Una cenosfera o kenosfera es una esfera hueca, ligera e inerte hecha principalmente de sílice y alúmina ^{[ 1 ]} y llena de aire o gas inerte, producida típicamente como subproducto de la combustión del carbón en 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/pulg³ ) , lo que les confiere una gran flotabilidad .

Las cenoesferas son duras y rígidas, ligeras, impermeables y aislantes. Esto las hace muy útiles en una variedad de productos, especialmente como rellenos .

Etimología

La palabra cenósfera o kenósfera deriva de dos palabras griegas, κενός ( kenos : hueco, vacío) y σφαίρα ( sphaira : esfera), que literalmente significan "esfera hueca". ^{[ 2 ]}

Producción

La combustión del carbón en las centrales térmicas genera cenizas volantes que contienen partículas cerámicas compuestas principalmente de alúmina y sílice . Estas se producen a temperaturas de entre 1500 y 1750 °C (2730 y 3180 °F) mediante complejas transformaciones químicas y físicas. Su composición química y estructura varían considerablemente según la composición del carbón que las generó.

Las partículas cerámicas en las cenizas volantes presentan tres tipos de estructuras. El primer tipo son sólidas y se denominan precipitantes . El segundo tipo son huecas y se denominan cenoesferas . El tercer tipo son pleroesferas , partículas huecas de gran diámetro rellenas de precipitantes y cenoesferas 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 mayoritariamente carbonácea causada por la combustión deficiente en oxígeno de una gota de combustible líquido que se enfriaba por debajo de 200 °C (392 °F) antes de su consumo. Estas cenosferas de combustible indicaban una fuente de combustión que utilizaba gotas de combustible inyectadas o la combustión al aire libre de combustibles líquidos pesados como asfalto o un material termoplástico que burbujeaba al quemarse; el estallido de las burbujas creaba gotas de combustible en suspensión. ^[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 de 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 microesferas o microesferas de vidrio y excluye la definición tradicional de cenosferas de combustible. ^{[ 6 ]} El uso del término cenosfera en lugar de microesferas está muy extendido y se ha convertido en una definición adicional.

Aplicaciones

Las cenoesferas 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 cenoesferas para crear 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 .

Las cenosferas recubiertas de plata se utilizan en recubrimientos conductores , baldosas y tejidos. Otro uso es en pinturas conductoras para recubrimientos antiestáticos y blindaje electromagnético . ^{[ 9 ]}

Espuma sintáctica ^{[ 10 ]}
Núcleos de estructura sándwich ^{[ 11 ]}
Eliminación de óxidos de nitrógeno ^{[ 12 ]}
Reformado seco de metano ^{[ 13 ]}

Véase también

Cenocell : material de hormigón que utiliza cenizas volantes en lugar de cemento.
Cenizas volantes : subproductos de la combustión del carbón. Páginas que muestran descripciones breves de los destinos de redireccionamiento.
Microesferas de vidrio – Esferas microscópicas
Microesferas (investigación) – Partículas poliméricas uniformes

Referencias

↑ Kim, HS; Islam, M. (2009). "Espumas sintácticas como materiales de construcción compuestos de 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. pp. 1–56 . ISBN 9781607410829.
↑ Palabra griega n.° 2756 en la concordancia de Strong
↑ McCrone, Walter C.; Draftz, Ronald G.; Delly, John Gustav (1967). The Particle Atlas . Ann Arbor Science Publishers. pág. 349.
↑ Hopke, Philip K. (1985). Modelado de receptores en química ambiental . Wiley-Interscience. págs. 43–44 .
↑ "Cenosferas a partir de combustible diésel" . Microlabgallery.com . Consultado el 29 de mayo de 2013 .
↑ Brady, George S.; Clauser, Henry R., eds. (1979). Manual de materiales (Undécima ed.). McGraw-Hill. pág. 490.
↑ Ranjbar, Navid; Kuenzel, Carsten (1 de noviembre de 2017). "Cenosferas: una revisión". Fuel . 207 : 1–12 . doi : 10.1016/j.fuel.2017.06.059 .
↑ Pandey S, Venkat ANC, Mondal DP, Majumdar JD, Jha AK, Rao H y Kumar H (2016) Efecto del tamaño y la fracción volumétrica de las cenosferas en la microestructura y el comportamiento de deformación de la espuma sintáctica de Ti-cenosfera fabricada mediante la ruta de metalurgia de polvos . Materials Performance and Characterization, 5(1), 266–288 ( resumen ).
↑ "Acerca de nuestros productos: Cenosferas recubiertas de plata" . Camouflage.com.au . Consultado el 29 de mayo de 2013 .
↑ MM Islam y HS Kim, "Técnica de procesamiento de pre-moldeo para espumas sintácticas: modelado generalizado, teoría y experimento", Journal of Materials Processing Technology , Vol. 211, págs. 708–716, 2011.
↑ 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), pp. 111–127.
^ 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 Química , 2019, vol. 98 (4), págs. 541–545. http://yadda.icm.edu.pl/yadda/element/bwmeta1.element.baztech-557a1f19-84e1-44b9-8eea-4065dc3d2473
↑ B. Samojeden, M. Kamienowska, A. Izquierdo Colorado, ME Galvez, I. Kolebuk, M. Motak, P. Da Costa, "Nuevas cenoesferas 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

[1] Kim, HS; Islam, M. (2009). "Espumas sintácticas como materiales de construcción compuestos de 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. pp. 1–56 . ISBN 9781607410829.

[2] Palabra griega n.° 2756 en la concordancia de Strong

[3] McCrone, Walter C.; Draftz, Ronald G.; Delly, John Gustav (1967). The Particle Atlas . Ann Arbor Science Publishers. pág. 349.

[4] Hopke, Philip K. (1985). Modelado de receptores en química ambiental . Wiley-Interscience. págs. 43–44 .

[5] "Cenosferas a partir 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 ed.). 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 y la fracción volumétrica de las cenosferas en la microestructura y el comportamiento de deformación de la espuma sintáctica de Ti-cenosfera fabricada mediante la ruta de metalurgia de polvos . Materials Performance and Characterization, 5(1), 266–288 ( resumen ).

[9] "Acerca de nuestros productos: Cenosferas recubiertas de plata" . Camouflage.com.au . Consultado el 29 de mayo de 2013 .

[10] MM Islam y HS Kim, "Técnica de procesamiento de pre-moldeo 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), pp. 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 Química , 2019, vol. 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 cenoesferas 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

[ 1 ]

[ 2 ]

[

[

[

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]