Propiedades Fisico Quimicas Arcillas

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON

FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE QUIMICA

INFORME FINAL

MODULO II

CERÁMICA

CARACTERIZACION FISICA - FISICOQUIMICA DE ARCILLAS EN GRAL. DE USO INDUSTRIAL

INDICE

INTRODUCCION............................................................1

MARCO TEORICO..........................................................1

DESCRIPCION DE LAS TÉCNICAS.................................3

MATERIALES .................................................................9

REACTIVOS....................................................................9

DATOS............................................................................9

CÁLCULOS Y RESULTADOS.........................................17

OBSERVACIONES.........................................................26

CONCLUSIONES...........................................................28

BIBLIOGRAFIA.............................................................29

CERÁMICA

CARACTERIZACION FISICA-FISICOQUIMICA DE LAS ARCILLAS EN GRAL. DE USO INDUSTRIAL

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A R C I L L A S

La arcilla es roca, roca ígnea descompuesta que se ha formado bajo el calor y la presión tremendos de la acción volcánica, mas tarde expuesta a centurias de intemperie. La arcilla tiene su origen en rocas feldespaticas, es decir que contienen feldespato. La acción del sol, viento, la lluvia, el aire y el agua, rompen esas rocas en partículas cada vez más pequeñas que son transportadas por inundaciones y depositadas en lagos, campos, pantanos y lagunas. Los cambios de la corteza terrestre, en el transcurso de los años, exponen depósitos de estas arcillas que se encuentran con frecuencia en las márgenes empinadas de los ríos y en las laderas de las montañas.

Se han formulado varias teorías acerca de la formula constitucional del caolín

Composición Química de al arcilla

Caolín: Al2O3.2 SiO2.2H2O

HO—Si—O—Al—OH

O O

HO—Si—O—Al—OH

O

Feldespato: K2O. Al2O3. 6SiO2

Las arcillas residuales son aquellas que se encuentran en el sitio o cerca del sitio de la roca madre. Como no han sido llevadas lejos de su lugar de origen, contienen menos impurezas. Las arcillas sedimentarias han sido transportadas de su lugar de origen por el agua y se han mezclado en el proceso con otros ingredientes. Con frecuencia esta clase de arcillas son mas plásticas que las residuales debido a sus impurezas y granos más finos.

Hay muchas clases de arcillas usadas en cerámica. Cada una tiene sus propias características de plasticidad, porosidad y vitrificación, y se presta a clases especiales de utensilios de barro.

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COMPOSICIÓN DE LA ARCILLA. La arcilla es un compuesto de los elementos Silicio (Si) y Aluminio (Al) con agua químicamente combinada. Puesto que el silicio y el aluminio se encuentran generalmente en combinación con él oxigeno, como óxidos, se les llama Sílice (SiO2) y Alúmina (Al2O3). La arcilla es conocida en química como un Silicato hidratado de Alúmina. La arcilla pura es una combinación de una molécula de alúmina, dos moléculas de sílice y dos de agua: Al2O3.2 SiO2.2H2O. Esta agua no es la que se añade para hacer plástico el material. La arcilla totalmente seca a perdido el agua que le da plasticidad pero tiene aun su agua química.

Por lo general la arcilla pura no se usa para la manufactura de utensilios. Se le combina con otros materiales cerámicos para darles las cualidades necesarias para ciertos productos.

CUALIDADES DE LAS ARCILLAS CERAMICAS. Hay 3 cualidades esenciales en una arcilla, adecuada para la producción de cerámica.

La primera es la plasticidad. Esta es la cualidad natural que tienen todas las arcillas, pero algunas no tienen suficiente plasticidad para poderlas trabajar y otras en cambio son demasiado plásticas. Se sabe que las partículas individuales de la arcilla son aplanadas y por ello pueden deslizarse las unas sobre las otras, especialmente cuando están mojadas. Esta característica hace que la arcilla se estire y sea más fácil de moldear. Cuando una arcilla es demasiado plástica, se le llama larga y cuando no es plástica se la llama corta.

La segunda cualidad de una arcilla es su porosidad. la arcilla debe ser suficientemente porosa para poderse secarse unifórmente sin agrietarse o torcerse. Las arcillas que son demasiado son tan burdas que generalmente son inútiles para ciertos productos. sin embargo, cuanto mas gruesa sea la capa de arcilla mas porosa será. Cuando una arcilla no es suficientemente porosa para secar uniformemente en todo su grueso, la parte exterior se seca primero. A esto se le llama contracción diferencial. La parte interior, como esta mojada, resiste la contracción exterior y la tensión resultante solo puede descargarse mediante el agrietado.

La tercera cualidad de una buena arcilla es su vitrificación. Esta es la cualidad de hacerse dura y resistente con el calor. Cuando una arcilla es vidriosa, es como de vidrio y se fractura en forma limpia, lisa, en que se rompe el vidrio. En este estado es totalmente densa y no absorbente. Cada arcilla tiene una temperatura de madurez a la cual puede realizarse la mejor combinación de las cualidades de fuerza, contracción y resistencia al choque. Este punto es un poco menor que el de la vitrificación y se le encuentra haciendo pruebas in situ.

CAOLIN. También se lo llama arcilla china. El caolín es la más pura de las arcillas, lo que explica su blancura después del quemado. Su composición química es aproximadamente: 39.5% Alúmina (Al2O3), 46.56 % sílice (SiO2), y 13.95 agua (H2O). El caolín se encuentra en varias partes del mundo, a diferentes grados de pureza. Debido a su relativa pureza es más refractario que otras arcillas, tiene un punto de fusión de aproximadamente 3259ª Fahrenheit. En su forma cruda el caolín es generalmente blanco o de una tonalidad muy pálida, casi blanca. Usado solo no es lo suficientemente plástico para la producción de utensilios blancos, sin embargo en un cuerpo se lo considera como un ingrediente plástico.

FELDESPATO SEMIDESCOMPUESTO O GRANITO. Esta roca no es considerada comúnmente como arcilla, puesto que su plasticidad es cero. Sin embargo, cuando a sido molida adecuadamente y mezclada con arcilla plástica, produce buenos utensilios. En su estado natural esta roca es generalmente blanca y puede conservar este color después de la cocción, pero lo más probable es que se vuelva roja o de color de rosa debido a impurezas de Hierro.

Su punto de vitrificación es bajo, de 2000 a 2200 º Fahrenheit, debido al excesivo álcali que contiene.

ARCILLAS

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