Tutton salts have received considerable attention due to their potential applications in thermochemical energy storage (TCHS) systems. This technology requires high-purity materials that exhibit reversible dehydration reactions, significant variations in dehydration enthalpy, and high-temperature melting points. In this study, K2Cu(SO4)2(H2O)6 Tutton salt in the form of single crystals was grown using the slow solvent evaporation method. Their structural, morphological, and thermal characteristics are presented and discussed, as well as temperature-induced phase transformations. At room temperature, the salt crystallizes in a monoclinic structure belonging to the P21/a space group, which is typical for Tutton salts. The lack of precise control over the solvent evaporation rate during crystal growth introduced structural disorder, resulting in defects on the crystal surface, including layer discontinuities, occlusions, and pores. Thermoanalytical analyses revealed two stages of mass loss, corresponding to the release of 4 + 2 coordinated H2O molecules—four weakly coordinated and two strongly coordinated to the copper. The estimated dehydration enthalpy was ≈ 80.8 kJ/mol per mole of H2O. Powder X-ray diffraction measurements as a function of temperature showed two phase transformations associated with the complete dehydration of the starting salt occurring between 28 and 160 °C, further corroborating the thermal results. The total dehydration up to ≈ 160 °C, high enthalpy associated with this process, and high melting point temperature make K2Cu(SO4)2(H2O)6 a promising candidate for TCHS applications.
28 June 2024 in DESAFIOS - Revista Interdisciplinar da Universidade Federal do Tocantins
O estudo prático sobre campo magnético e como ele se relaciona com outras grandezas físicas são conteúdos que acabam sendo muito pouco abordados em sala de aula, apesar de ser uma área da Física que desperta a curiosidade dos estudantes. Com o intuito de minimizar esta falha, este trabalho utiliza a Sequência de Ensino Investigativo (SEI) para ensinar campo magnético através da elaboração de um dispositivo eletrônico baseado no efeito Hall utilizando Arduino. O dispositivo utilizado nesta pesquisa foi produzido no Laboratório de Pesquisa em Materiais para Aplicações em Dispositivos Eletrônicos (LABMADE), localizado no Centro de Ciências Integradas (CCI), no campus Araguaína da Universidade Federal do Norte Tocantins (UFNT). O equipamento foi aplicado no 3º ano do Ensino Médio (EM) de uma escola pública da periferia do município de Arapoema. O intuito desta aplicação foi familiarizar os estudantes com este conteúdo da Física e estimular o ensino através da relação entre teoria, tecnologia e prática. Os resultados sugerem que houve avanços nos conhecimentos de Física sobre campo magnético e no desenvolvimento dos cálculos matemáticos utilizados pelos alunos.
Proceedings of the 4th ICAIC & 4th IMMSEM and 1st North and Northeast International Meeting on Materials Science and Engineering (978-65-272-0201-1) - Structural And Spectroscopic Properties Of A New Mixed K2mn0.43Co0.57(So4)2(H2o)6 Tutton Salt