Estequiométría:
Jose Manuel
antiguos apuntes, voy a animarme a irlos metiendo poco a poco aquí,
por si os sirve y los comentamos.
Jose Manuel
Químicamente, un esmalte se compone de sales formadas por reacciones
entre ácidos y bases. Un componente fundamental para la elaboración de
un esmalte, es el ácido silícico Si O2, que en sí mismo bastaría para
formar un esmalte, pero su utilidad es limitada debido a su elevado
punto de fusión, 1713 cª y para ajustar esto, se debe añadir un medio
de punto de fusión más bajo, para formar un esmalte adecuado a la Tª
deseada. Este medio, lo encontramos en el grupo de óxidos metálicos,
por ejemplo el óxido de plomo u óxido de calcio, pero aun añadiendo
uno de estos elementos y obteniendo una bajada del punto de fusión del
esmalte, el resultado no sería satisfactorio. El barniz, facilmente se
volvería demasiado líquido y se escaparía del objeto al cual se
aplica. Para reparar esto, se le añade aluminio generalmente en forma
de caolín o feldespato. El aluminio actúa como estabilizador y asegura
un mayor margen de fusión. Despues de la fusión (cocción), el barniz
conservará su grosor y la posición en que fue aplicado.
Jose Manuel
El método de escribir la fórmula para barniz, está elaborado basándose
en la investigación del profesor alemán Hermann Seger. Su nombre está
tan íntimamente unido a esta forma de escribir la fórmula del barniz
que generalmente se denomina fórmula de Seger del barniz. Otro nombre
que cubre la misma transcripción es el de fórmula empírica.
Las ventajas del empleo del método R-O (R= elemento, O= oxígeno), son
que al transcribir los componentes del barniz o esmalte de esta
manera, ya se muestra la relación entre los tres grupos mutuamente.
Antes de hacer el barniz ya se puede predecir si este será mate o
brillante. Si se fundirá a esta temperatura o a otra, y varias otras
cualidades.
Las cifras que se introducen en la fórmula de Seger, expresan siempre
proporciones moleculares. Posteriormente los valores son convertidos a
recetas. El método para la conversión de fórmulas de Seger a receta,
se denomina cálculo estequiométrico.
Continuará.......
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Jose Manuel
esmaltes en tres grupos: óxidos básicos (fundentes), óxidos neutros y
óxidos ácidos.
En el grupo de los básicos, se encuentran los óxidos de las fórmulas
químicas RO/R2O, siendo R, el elemento químico que se combina con el
oxígeno formando óxidos. Están en este grupo los óxidos de litio
(Li2O), sodio (Na2O), potasio (K2O), calcio (CaO), magnesio (MgO),
bario (Bao), Cinc (ZnO), estroncio (SrO) y plomo (PbO).
En el grupo de los neutros, la fórmula es R2O3. Se encuentran en este
grupo los óxidos de aluminio (Al2O3) y de boro (B2O3). El óxido bórico
puede actuar como básico o como ácido, pudiendo reemplazar
parcialmente al silicio y bajar la temperatura de fusión sin alterar
prácticamente el esmalte. También se introduce en forma insoluble,
como la colemanita y la hidroboracita (borato de calcio y magnesio).
La fórmula del grupo de los ácidos, es RO2. Forma parte de este grupo
el óxido de silicio (SiO2).
La fórmula de Seger siempre se debe plantear en tres columnas de la
siguiente manera:
básicos neutros ácidos
RO/R2O R2O3 RO2
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Jose Manuel
en el R2O3 (neutros), los elementos refractarios y en el RO2 (ácidos),
los formadores de vidrio.
Los óxidos colorantes que se añaden en pequeñas cantidades, no forman
parte de la fórmula porque no alteran el proceso químico de la misma.
Los óxidos básicos (fundentes), de la forma RO/R2O, se escriben a la
izquierda de la fórmula de Seger, expresados en fracciones molares y
es condición indispensable que su suma sea igual a 1, es decir, que la
fórmula sea unitaria.
Los óxidos neutros ocupan la parte central de la fórmula de Seger y el
más utilizado es el óxido de aluminio. La proporción de este óxido
puede variar desde 0,1 a 1,5 moléculas y es idealmente. la décima
parte de la cantidad de moléculas de la silicio.
La columna de óxidos ácidos se escribe a la derecha de la fórmula de
seger y puede variar desde 1,5 a 15 moléculas de silicio.
Ejpl.
básicos neutros ácidos
PbO 0,5 Al2O3 0,5 SiO2 1
CaO 0,5
Como vemos en la columna de los básicos el resultado de sumar 0,5 de
PbO y 0,5 de CaO es 1 aunque en esta ocasión, no se cumple la
idoneidad de 1/10 de la molécula de silicio (pero es aproximada) para
los neutros pero está dentro del margen de proporción de 0,1 a 1,5.
Ejpl. 2º:
Básicos neutros ácidos
CaO 0,15 Al2O3 0,14 SiO2 1,4
PbO 0,85
La columna de los básicos, suma 1 y la columna de los neutros (Al2O3
0,14) es 1/10 la de los ácidos (SiO2 1,4).
Ejpl. 3º
básicos neutros ácidos
K2O 0,20 Al2O3 0,25 SiO2 2
PbO 0,80
Como vemos en los tres ejemplos, en la columna de los básicos,
aparecen los óxidos de las fórmulas químicas RO/R2O que mencionamos en
el apartado 3º.
0,20 de K2O y 0,80 de PbO, suman 1; 0,25 de Al2O3 está dentro de la
idoneidad aproximada de 1/10 de SiO2.
Jose Manuel
Llegados a este punto, os recomiendo que os hagais de un buen manual y
de una tabla periódica de los elementos, existen numerosos programas
informáticos que realizan esta labor, algunos gratuitos a falta de
hacer algunas adaptaciones con los materiales que encontremos cerca
de nuestra localidad.
Como sabemos, no siempre encontraremos los elementos químicos que
necesitamos para la elaboración de nuestras fórmulas en estado puro, a
veces los encontraremos formando parte de otros compuestos y con
nombres más genéricos por lo que necesitaremos consultar en un manual,
yo suelo utilizar "El Diccionario Ilustrado de Alfarería Práctica de
Robert Fournier de la editorial Omega". Por otra parte, la obtención
de los elementos químicos formando parte de otros compuestos, será
siempre más barata, tan solo tendremos que tener en cuenta los otros
elementos que contiene y modificar la adición de estos en las
diferentes columnas restando la cantidad.
Ejpl. 1º
Litargirio 55 partes
Sílice 35 partes
Creta 10 partes
Lo primero que hago es acudir a mi manual y buscar litargirio para ver
que es PbO, como es un manual muy completo, también me indica su peso
molecular pero vamos a hacer que no lo hemos visto.
Consultamos el peso molecular del plomo Pb en nuestra tabla periódica
de los elementos y nos dice que 207,2 pero como es PbO, también
tendremos que consultar la del oxígeno que es 15,999, sumamos 207,2 y
15,999 y nos da que el peso atómico de PbO (litargirio) es de 223,199
redondeamos por defecto (para quitarnos quebraderos de cabeza sin
importancia) por ser la 1ª cifra decimal menor de 5 así que nos
quedamos con 223, si fuera mayor redondeariamos por exceso hasta 224.
Hacemos lo mismo con el sílice, acudimos a nuestro manual y vemos que
su fórmula es SiO2, es decir, 1 de Si y 2 de O, consultamos sus
respectivos pesos moleculares y obtenemos Si 28,086 O 15,999 mas
nuevamente 15,999 y obtenemos un peso molecular de 60,084 para el
SiO2, redondeamos en este caso por defecto y se quedará en 60.
Nuevamente, hacemos lo mismo con la creta y vemos que su fórmula es
CaCo3. El peso molecular deCa es de 40,08 el de C 12,011 y el de O
15,999 así pues sumamos: 40,08+12,011+ (3x15,999)= 100,088,
redondeamos por defecto y tenemos 100 como peso molecular de la creta.
Así tenemos:
Litargirio Pm=223
Sílice Pm =60
Creta Pm=100
Ahora cogemos el número de partes de nuestro elemento en la receta y
lo dividimos por su peso molecular para obtener los moles:
Litargirio 55/223= 0,246 moles de PbO
Sílice 35/60 = 0,583 moles de SiO2
Creta 10/100= 0,1 moles de CaO
Después es necesario establecer la fórmula unitaria según la fórmula
de Seger:
básicos neutros ácidos
PbO 0,246 no hay SiO2 0,583
CaO 0,1
Se suman las fracciones de la primera columna que recordareis tendría
que dar 1 paro no nos da, el resultado es de 0,346 para conseguir que
sea igual a 1, dividiremos todo por 0,346 así:
Pbo 0,246/0,346 = 0,710
CaO 0,1/ 0,346 = 0,289
--------
0,999 redondeamos por exceso
= 1
SiO2 0,583/0,346 = 1,68
Por tanto la fórmula unitaria de la receta expresada en moles nos
queda:
básicos neutros ácidos
PbO 0,710 no hay SiO2 1,68
CaO 0,289
Acabamos a modo de metáfora de pasar a un lenguaje musical (solfeo)
nuestra melodía, pero es mucho más frecuente y útil para nosotros
poder leer el lenguaje musical, todo un mundo de partituras se abre
para nosotros
Eso, quedará para el próximo día en el apartado determinación de una
receta a partir de una fórmula.
Pd, nadie se ha preguntado que ha pasado con el C de la creta recordad
CaCO3 y he puesto CaO,,,, muy sencillo, 2 de O se combinan con el C y
obtenemos CO2 que se va volando, volando, volandoooo. (hay que
animarlo un poco claro). Ya pondremos más ejemplo.
francisco guerrero
Jose Manuel <neferce...@hotmail.com> escribió:
> On 17 abr, 20:02, Jose Manuel wrote:
>
>
>
> > 3º Seger, ordenó los óxidos que forman parte de la composición de los
> > esmaltes en tres grupos: óxidos básicos (fundentes), óxidos neutros y
> > óxidos ácidos.
>
> > En el grupo de los básicos, se encuentran los óxidos de las fórmulas
> > químicas RO/R2O, siendo R, el elemento químico que se combina con el
> > oxígeno formando óxidos. Están en este grupo los óxidos de litio
> > (Li2O), sodio (Na2O), potasio (K2O), calcio (CaO), magnesio (MgO),
> > bario (Bao), Cinc (ZnO), estroncio (SrO) y plomo (PbO).
>
> > En el grupo de los neutros, la fórmula es R2O3. Se encuentran en este
> > grupo los óxidos de aluminio (Al2O3) y de boro (B2O3). El óxido bórico
> > puede actuar como básico o como ácido, pudiendo reemplazar
> > parcialmente al silicio y bajar la temperatura de fusión sin alterar
> > prácticamente el esmalte. También se introduce en forma insoluble,
> > como la colemanita y la hidroboracita (borato de calcio y magnesio).
>
> > La fórmula del grupo de los ácidos, es RO2. Forma parte de este grupo
> > el óxido de silicio (SiO2).
>
> > La fórmula de Seger siempre se debe plantear en tres columnas de la
> > siguiente manera:
>
> > básicos neutros ácidos
> > RO/R2O R2O3 RO2
>
> > On 17 abr, 19:33, Jose Manuel wrote:
>
> > > 2º Fórmula de Seger. Fórmula empírica:
>
> > > El método de escribir la fórmula para barniz, está elaborado basándose
> > > en la investigación del profesor alemán Hermann Seger. Su nombre está
> > > tan íntimamente unido a esta forma de escribir la fórmula del barniz
> > > que generalmente se denomina fórmula de Seger del barniz. Otro nombre
> > > que cubre la misma transcripción es el de fórmula empírica.
>
> > > Las ventajas del empleo del método R-O (R= elemento, O= oxígeno), son
> > > que al transcribir los componentes del barniz o esmalte de esta
> > > manera, ya se muestra la relación entre los tres grupos mutuamente.
> > > Antes de hacer el barniz ya se puede predecir si este será mate o
> > > brillante. Si se fundirá a esta temperatura o a otra, y varias otras
> > > cualidades.
>
> > > Las cifras que se introducen en la fórmula de Seger, expresan siempre
> > > proporciones moleculares. Posteriormente los valores son convertidos a
> > > recetas. El método para la conversión de fórmulas de Seger a receta,
> > > se denomina cálculo estequiométrico.
>
> > > Continuará.......
>
> > > On 17 abr, 19:23, Jose Manuel wrote:
>
> > > > 1º Composición de un esmalte:
>
> > > > Químicamente, un esmalte se compone de sales formadas por reacciones
> > > > entre ácidos y bases. Un componente fundamental para la elaboración de
> > > > un esmalte, es el ácido silícico Si O2, que en sí mismo bastaría para
> > > > formar un esmalte, pero su utilidad es limitada debido a su elevado
> > > > punto de fusión, 1713 cª y para ajustar esto, se debe añadir un medio
> > > > de punto de fusión más bajo, para formar un esmalte adecuado a la Tª
> > > > deseada. Este medio, lo encontramos en el grupo de óxidos metálicos,
> > > > por ejemplo el óxido de plomo u óxido de calcio, pero aun añadiendo
> > > > uno de estos elementos y obteniendo una bajada del punto de fusión del
> > > > esmalte, el resultado no sería satisfactorio. El barniz, facilmente se
> > > > volvería demasiado líquido y se escaparía del objeto al cual se
> > > > aplica. Para reparar esto, se le añade aluminio generalmente en forma
> > > > de caolín o feldespato. El aluminio actúa como estabilizador y asegura
> > > > un mayor margen de fusión. Despues de la fusión (cocción), el barniz
> > > > conservará su grosor y la posición en que fue aplicado.
>
> > > > On 17 abr, 19:12, Jose Manuel wrote:
>
> > > > > Me parece interesante este tema y aprovechando que estaba mirando unos
> > > > > antiguos apuntes, voy a animarme a irlos metiendo poco a poco aquí,
> > > > > por si os sirve y los comentamos.- Ocultar texto de la cita -
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Jose Manuel
usas en tus piezas y ¿por qué?.
Es lógico que te lleguen mensajes repetidos (10), si son 10 los
mensajes que alguien escribe, pero son todos diferentes.
On 17 abr, 22:41, francisco guerrero <paquiet...@yahoo.es> wrote:
> hola, que tal, me ha llegado el correo muy repetido por lo menos diez veces, que ha pasado, ? si llega este mensaje contesta, vale? un saludo, muy interesante el tema de este esmalte.
>
> Jose Manuel <neferceramis...@hotmail.com> escribió:
> ...
>
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Jose Manuel
Se trata de descifrar una fórmula unitaria para convertirla en receta,
si bien muchos libros sobre esmaltes, cerámica, etc, suelen venir
expresados en tantos por ciento y en gramos, los textos verdaderamente
interesantes de determinados autores, suelen presentar sus fórmulas
por el sistema usado por Seger. Sabiendo interpretarlas, se nos abrirá
todo un horizonte de colores y de matices por descubrir.
Vamos a partir de una fórmula empírica para determinar la receta de un
esmalte:
básicos neutros
ácidos
PbO 0,8 .........
SiO2 1
CaO 0,2
El primer problema que vamos a encontrar es la nomenclatura, por lo
que tendremos que hacernos de un libro de texto en el que aparezca un
cuadro con su transcripción, no necesitamos saber de química, solo
tener un cuadro en el que consultar que Pb es plomo, O significa
oxígeno, H hidrógeno, Li litio, etc; la misma tabla periódica nos
sirve aunque no estaría mal que repasáramos un poquito de química (sin
asustarse ni matarse que el león no es tan fiero como lo pintan).
El segundo problema una vez descifrado el jeroglífico está en conocer
por el uso, una serie de materiales genéricos que son los que vamos a
encontrar al fin y al cabo en los comercios y que son compuestos
dentro de los cuales se encuentra el que buscamos, por ejemplo: en una
determinada fórmula, a mi me pueden pedir óxido de calcio CaO y el
dependiente, como tal nos ofrezca creta CaCO3, o tiza CaSO4, etc.
también podemos ir buscando óxido de plomo y escuchar palabras como
litargirio o puede que nos ofrezcan (ahora más difícil) minio Pb3O4.
Son productos genéricos y con su uso, acabaremos identificando, tan
solo tendremos que hacer algunas adaptaciones en nuestra fórmula.
Así, lo que vamos a hacer es escoger los materiales brutos con los que
se trabajará. Que serán el minio(Pb3O4), creta (CaCo3) y cuarzo
(Sio2), que aportan el óxido de plomo, de calcio y de silicio.
El peso atómico del plomo es de 207,2 y el del oxígeno 15,999 así
obtenemos 223. 199 que se nos queda con el redondeo en 223.
De esta manera PbO 0.8x223= 178,4 partes de minio.
El peso atómico del Ca es 40,08 el de C 12,011 y el del O 15,999 así
obtenemos 40,08+12,011+(3x15,999)=100,088 y con el redondeo, se nos
queda en 100.
De esta manera, CaCo3 que se quedará en CaO (cuando C se combine con
2 de O= CO2); CaO 0,2x100= 20 partes de carbonato cálcico.
El peso atómico de Si es de 28,086 y el del O 15,999 así tenemos
28,086+ (2x15,999)= 60,084 que con el redondeo se queda en 60.
De esta manera SiO2 1x60= 60 partes de silicio.
Tenemos pues:
PbO.......178,4 partes
CaO.........20 partes
SiO2.........60 partes
----------
258,4
Para reducir la receta a partes centesimales (%), se multiplica el
resultado de cada componente por 100 y se divide por la suma total.
Minio 178,4x100/258,4= 69,0%
Carbonato Cálcico 20x100/258,4= 7,7%
Silice 60x100/258,4= 23,3%
------------
100%..........100gr.
doming...@gmail.com
aclarar entre todos algunas cosas. Estos dias no estoy en mi casa, y
no puedo consultar algunos datos y dudas....... pero bueno.
Hay algunos casos que puntualizar en lo que estamos tratando, y que
siempre me he quedado........ a medias.
* en que caso el fosforo, es formador.
* influencia de la concentración molar, y reologia de las
particulas.
* la influencia de los oxigenos libre en la estabilidad de los
esmaltes......
Intento perfeccionar una tabla de cálculo teórico de esmaltes, y
necesito si alguien tiene datos sobre los puntos de fusión..... etc,
agradeceria algunos apuntes sobre el tema.....
Siento no poder aportar.... mucho sobre el tema..... de momento.