La Sílice o Silicio

 

 

LA SÍLICE Y LA ARCILLA

1. Objetivo: conocer los diferentes tipos de elementos utilizados en la industria, así también conocer los diferentes usos ya que nos servirán en nuestra carrera profesional.

2 marco teórico. La sílice o silicio.

2.1. Concepto: Es una piedra que se identifica por su gran dureza y se clasifica como un elemento semimetálico que químicamente se define por la siguiente composición: SIO2.tambien es considerado como el elemento más abundante en la corteza terrestre. La sílice se obtiene después de un proceso de calentamiento de sílice con un agente reductor como el carbono c arbono o magnesio.

En otros aspectos químicos que posee, su número atómico es 14, masa atómica 28,08, no metal sólido, de color amarillento, se utiliza en la industria del acero como componente de las aleaciones de silicio y acero, en la fabricación de transistores y circuitos integrados, y sus silicatos, en la fabricación de vidrio, barnices, esmaltes, cemento, porcelana, etc. Siendo de más importancia el silicato de silicio “el vidrio” 

 

Características principales Sus propiedades son intermedias entre las del carbono y el germanio. En forma cristalina es muy duro poco soluble y presenta un brillo metálico y color grisáceo. Aunque es un elemento relativamente inerte y resiste la acción de la mayoría de los acidos,reacciona con los halógenos y álcalis diluido. El silicio transmite más del 95% de las longitudes de onda de la radiación infrarroja.

2.2 abundancia y obtención de la sílice. El silicio es uno de los componentes comp onentes principales de los aerolitos, una clase de meteroides. El silicio está formado, por silicatos, se puede obtener, en el granito, feldespato, arcilla, hornablenda y mica.

El silicio comercial se obtiene a partir de sílice de alta pureza en un horno d arco eléctrico reduciendo el óxido con electrodos de carbono a temperatura superior a 1900ªc SIO2 + C se obtiene SI + CO2

 

  El silicio líquido se acumula en el fondo del horno de donde se extrae y se enfría. El silicio producido por este proceso se domina metalúrgico y tiene una pureza superior al 99%. Para la construcción de dispositivos semiconductores es necesario un silicio de mayor pureza, silicio ultra puro, que puede obtenerse por métodos físicos y químicos. Los métodos físicosdedelaspurificación silicio metalúrgico basan eneste la se mayor solubilidad impurezas del en el silicio líquido, de se forma que concentra en las últimas zonas solidificadas.

La composición del vidrio. Definición:   Definición: Es una Sustancia amorfa, transparente o translúcida y dura, frágil a la temperatura ambiente. Es capaz de resistir la acción ac ción química de la mayoría de los reactivos que y se varían obtiene por fusión de una mezcla de sílice, sosa y una serie de aditivitos según las características deseadas. Tipos de vidrios. Vidrio bufado Hojuelas que resultan de soplar con un canuto de hierro una

masa de hierro fundido, formado con ella una especie de ampolla tan delgada, que se revienta u se esparce por el aire. Vidrio de seguridad El utilizado universalmente en los automóviles. Consta de

dos lunas o dos vidrios de ventana yuxtapuestos y entre los cuales se dispone una hojalaintermedia de plástico transparente. Cu ando unounidos de loslos vidrios se rompe, capa intermedia reduce el astillado yCuando mantiene fragmentos. Además, este tipo de vidrio reduce el nivel de ruido que el vidrio ordinario. Vidrio de seguridad templado Vidrio Pulimentado endurecido térmicamente

mediante el temple. Cuando se rompe, se deshace en pequeñas piezas de más o menos forma redondeada. Vidrio esmerilado Vidrio cuya superficie ha sido sometida a la acción de un

abrasivo. Durante el esmerilado del vidrio, los granos de abrasivo, guiados por los Álabes de una muela de fundición, ruedan en forma circular sobre la superficie del vidrio, rebajando y pulimentando la misma.

 

Vidrio volcánico Material rocoso volcánico originado por el rápido

enfriamiento de una masa de lava en ambiente su aéreo o subacuático que impide la normal cristalización de los materiales que la constituyen.

Composición y constitución química del vidrio Desde el punto de vista técnico, se ha definido al vidrio como un producto inorgánico de fusión enfriado hasta el estado sólido sin cristalizar. Esta definición señala que el vidrio es un material no cristalino, o sea es un material amorfo am orfo cuya constitución, como tal, recuerda la de los líquidos, hasta el punto en de que también se conoce su estado como el de líquido sub-enfriado y debe hacerse una distinción entre la rigidez de los vidrios y el estado sólido de los cristales.   cristales. Químicamente los vidrios comerciales se producen a partir de Óxidos inorgánicos, de los cuales la sílice (arena) es generalmente el principal constituyente. Por otro lado, es posible enfriar ciertos materiales orgánicos sin cristalización. Tales materiales no son considerados como vidrio, aunque presenten igualmente un estado vítreo. Solo un número núm ero limitado de compuestos químicos son capaces de formar vidrios. Los principales óxidos son los de silicio (sio2), boro (B2O3), y fósforo (P2O5). Los restantes Óxidos presentes en el vidrio solamente modifican las propiedades de la red vítrea. Excepto lo que hace a los Óxidos señalados, los vidrios no son compuestos químicos definidos, sino mezclas de Óxidos. Las propiedades de ciertos de los diferentes elementos pueden ser variadas dentro de ciertos límites, fuera de los cuales la formación del vidrio llega a resultar imposible

Principales Tipos de Vidrios Comerciales

 



Vidrio de sílice o sílice vítrea: se obtiene fundiendo cuarzo machacado o

arena. Es difícil de trabajar, dado su alto punto de fusión, su gran

 

viscosidad y lo fácilmente que alcanza su rigidez al disminuir la temperatura.

 



Vidrio de boro silicato además de poder formar vidrio por sí solo, el

óxido bórico presenta buenas cualidades como agente fluidificante, aunque no tan buenas b uenas como el óxido sódico. Sin embargo, su bajo coeficiente de dilatación, su buena resistencia a los cambios ca mbios súbitos de temperatura y su mayor resistencia a la corrosión de los ácidos lo hacen insustituible en muchas aplicaciones industriales, tales como cristalería de laboratorios, termómetros de altas temperaturas, espejos de grandes telescopios, y también en aplicaciones caseras como los refractarios, capaces de resistir el contacto directo de la llama, aunque sea mejoren este aspecto el vidrio de silicato alumínico.

 



Vidrios de color se obtienen añadiendo un colorante, que suele ser un

óxido metálico, a cualquiera de los tipos de vidrio antes señalados. Los efectos de los colorantes pueden producirse de tres maneras diferentes: por disolución en el vidrio, por suspensión en el cómo partículas coloidales o por dispersión en el medio como partículas aisladas. Mediante este último método, empleando por lo general elementos no metálicos se logra la opacidad en el vidrio.

 



Vidrios foto sensitiva se obtienen introduciendo en el vidrio metales

fotosensibles (oro, plata, cobre), agentes sensibilizadores y agentes térmico-reductores. Exponiendo cristales a radiaciones ultravioletas en contacto con unaestos máscara adecuada o con una película fotográfica se pueden reproducir en ellos fotografías, dibujos, esquemas, textos, etc. cuyos colores dependen de las características de los óxidos metálicos empleados en el vidrio.

 



Vidrios ópticos algunos de los vidrios reseñados se obtienen en la

fabricación de lentes ópticas y, en general de elementos ópticos. Además se ha obtenido gran cantidad de tipos diferentes para cubrir necesidades ópticas específicas. En particular, los vidrios de color se utilizan como filtros ópticos. Como norma general, los vidrios ópticos

 

deben ser muy homogéneos, estar libres de burbujas y otros defectos análogos y ser susceptibles de un recocido que reduzca al mínimo sus tensiones interiores y produzca ópticamente un vidrio estable. Sus propiedades ópticas principales son el índice de refracción y la variación de dicho índice en función de las dientes longitudes de onda de los rayos luminosos. En un principio solo podían obtenerse dos tipos cristales ópticos, denominados Crownañadiendo (vidrios sódicos) y Flintde (vidrios plúmbicos); después se fueron otros constituyentes, tales como el óxido bórico, el óxido de zinc, el óxido de bario, compuestos de flúor, etc., y más tarde se obtuvieron vidrios que no contenían sílice (vidrios de boro y fósforo). Recientemente, han sido tantos los tipos logrados que puede decirse que la mayoría de elementos susceptibles de formar vidrios o de modificar sus propiedades se encuentran en uno u otro de ellos.

Síguenos

Contáctenos Fabricación Fabricación de vidrio 

El vidrio El vidrio se fabrica a partir de una mezcla compleja de compuestos vitrificantes, como sílice, fundentes, como los álcalis, y estabilizantes, como la cal. Estas materias primas se cargan en el horno de cubeta (de producción (de  producción continua) por medio de una tolva. El horno h orno se calienta con quemadores de gas de gas o petróleo.  petróleo. La  La llama debe alcanzar una temperatura una  temperatura suficiente de 1600 grados, y para ello el el aire  aire de de combustión  combustión se calienta en unos recuperadores construidos con ladrillos refractarios antes de que llegue a los quemadores. El horno tiene dos recuperadores cuyas funciones cuyas funciones cambian cada veinte minutos: uno se calienta ca lienta por contacto con los gases los gases ardientes mientras el otro proporciona el el calor  calor acumulado al aire de combustión. La mezcla se funde (zona de de fusión)  fusión)   a unos 1.500 °C y avanza hacia la zona de enfriamiento, donde tiene lugar el recocido. En el otro extremo del horno se alcanza una temperatura de 1.200 a

 

800 °C. Al vidrio así obtenido se le da forma por laminación (como en el esquema superior) o por otro método. otro método.   Vidrio (industria), sustancia amorfa fabricada sobre todo a partir pa rtir de sílice (SiO2) fundida a altas temperaturas con boratos o fosfatos. También se encuentra en la naturaleza, la naturaleza, por  por ejemplo en la obsidiana, un material volcánico, o en los enigmáticos objetos conocidos como tectitas. El vidrio es una sustancia amorfa porque no es ni un sólido ni un líquido, sino que se halla en un estado un estado el que las unidades moleculares, aunque están dispuestas devítreo formaen desordenada, tienen suficiente cohesión para presentar rigidez mecánica. rigidez  mecánica. El  El vidrio se enfría hasta solidificarse sin que se produzca cristalización; el calentamiento puede devolverle su forma líquida. Suele ser transparente, pero también puede ser traslúcido u opaco. Su color Su color varía según los ingredientes empleados en su fabricación. El vidrio fundido es maleable y se le puede dar forma mediante diversas técnicas. diversas  técnicas. En  En frío, puede ser tallado. A bajas temperaturas es quebradizo y se rompe con fractura concoidea (en forma de concha de mar). Se fabricó por primera vez antes del 2000 a.C., y desde entonces se ha empleado para fabricar recipientes de uso doméstico así como objetos decorativos y ornamentales, entre ellos joyas. (En este artículo trataremos cualquier vidrio con características comercialmente útiles en cuanto a trasparencia, índice de refracción, color… En Vidrio (arte) arte) se  se trata la historia la historia del arte y la técnica del del trabajo  trabajo del vidrio). Materiales y técnicas El ingrediente principal del vidrio es la sílice, obtenida a partir p artir de arena, pedernal o cuarzo. Composición y propiedades La sílice se funde a temperaturas muy elevadas para formar vidrio. Como éste tiene un elevado punto de fusión y sufre poca contracción y dilatación con los cambios de temperatura, es adecuado para aparatos ap aratos de de laboratorio  laboratorio y objetos sometidos a choques térmicos debidas a cambios bruscos de temperatura), como los espejos(deformaciones de los telescopios. El vidrio es un mal conductor del calor y la electricidad, la  electricidad, por  por lo que resulta práctico para el aislamiento térmico y eléctrico. En la mayoría de los vidrios, la sílice se combina con otras materias primas en distintas proporciones. Los fundentes alcalinos, por lo general carbonato de sodio o potasio, disminuyen el punto de fusión y la viscosidad la viscosidad de la sílice. La piedra caliza o la dolomita (carbonato de calcio y magnesio) actúan como estabilizante. Otros ingredientes, como el plomo o el bórax, proporcionan al vidrio determinadas propiedades físicas.

 

La arcilla Concepto:

Se conoce como arcilla al material al material que surge a partir de la agregación de silicatos de aluminio derivados del proceso de descomposición de distintos d istintos minerales. Y, de acuerdo a la presencia de impurezas, pueden exhibir diferentes colores. Ya en la Prehistoria el  el ser humano  humano utilizaba arcilla para fabricar diferentes utensilios. La arcilla, cuando entra en contacto con el agua, desarrolla sus propiedades plásticas y puede moldearse con facilidad. Una vez que se seca, se vuelve firme. Si además es calentada a más de 800º C, la arcilla se endurece de modo permanente y se transforma en cerámica. La simpleza de su uso y de su obtención, junto a su bajo costo, hace que la arcilla todavía sea usada para elaborar ladrillos, vasijas, platos, cuencos c uencos y otros recipientes, además de múltiples obras de arte. La técnica que se pone en práctica para la elaboración de productos con arcilla o barro recibe el alfarería..  nombre de  de alfarería

 

PROPIEDADES DE LA ARCILLA. Plasticidad: Mediante la adición de una cierta cantidad de agua, la arcilla puede adquirir la forma que uno desee. Esto puede ser debido a la figura del grano (cuanto más pequeña y aplanada), la atracción química entre las partículas, la materia carbonosa así como una cantidad adecuada de materia orgánica. Merma: Debido a la evaporación del agua contenida en la pasta se produce un encogimiento o merma durante el secado. Refractariedad: Todasaunque las arcillas es decir resisten los aumentos de temperatura sin sufrir variaciones, cadason tiporefractarias, de arcilla tiene una temperatura de cocción. Porosidad: El grado de porosidad varía según el tipo de arcilla. Esta depende de la consistencia más o menos compacta que adopta el cuerpo cerámico después de la cocción. Las arcillas que cuecen a baja temperatura tienen un índice más elevado de absorción puesto que son más porosas. Color: Las arcillas presentan coloraciones diversas después de la cocción debido a la presencia en ellas de óxido de hierro, carbonato cálcico… 

 Tipos de arcilla. Según su formación. Las arcillas primarias. Las hallamos en los lugares en los que se encuentra las rocas. Siendo sus principales características las de ser: color blanco o gris, poco plásticas y muy puras por lo que no son muy útiles, en este tipo se utiliza para la fabricación de cerámicos de decoración así también como alfarería 

Las arcillas secundarias. Son las que se han formado a lo largo de los años separándose de las de origen de rocas, en ocasiones a unas distancias considerables. Sus características principales son: tienen diversos colores entre ellos tenemos al color amarillo y el gris.

Tipos de arcilla

1 arcilla figulina

Actualmente se tiende a incluirlas con las arcillas plásticas, ya que su única diferencia es un mayor contenido en cal y hierro, son menos plásticas, sus partículas son de granos muy finos.

 

  2 arcilla refractaria

Arcilla resistente a elevadas temperatur temperaturas as gracias a un determinado contenido de óxidos metálicos; empleado en la fabricación de ladrillos especiales para resistir altas temperaturas como en chimeneas.

4 arcilla bentonita.

La bentonita es una arcilla una arcilla de grano muy fino que contiene bases y hierro.  hierro. Tiene  Tiene aplicaciones en cerámica, en cerámica, entre  entre otros usos. Características Es una arcilla muy pegajosa con un alto grado de encogimiento y tiene tendencia a fracturarse durante la cocción y el enfriado. Por ese motivo no conviene trabajarla sola o como materia predominante de una masa.