Los óxidos colorantes sirven para dar color a los esmaltes o pastas, a veces cambian de color según el tipo de esmalte, la cantidad de oxido agregado o la temperatura del horno, también importa la cantidad de oxígeno disponible en este, dependiendo si es eléctrico, de gas o de leña y qué tanto se controle.
Los óxidos colorantes se añaden en pequeñas cantidades, en general en menos de un 5% y los pigmentos industrializados requieren un poco más, entre un 10-20% dependiendo del pigmento para esmaltes, por eso es recomendado preguntar al proveedor de su uso. Recuerda, hay que tamizarlo con cuidado para evitar moteado.
Antes de entrar a detalles con toda la información a detalle de cada elemento, se agrega una tabla con los posibles colores que puede llegar a tener.
| Elemento | Color Cerámico |
|---|---|
| Óxido de aluminio | – |
| Óxido de antimonio☠ | Amarillo, Naranja |
| Óxido de bismuto | Amarillo, verdes, rosa, melocotón |
| Borax | – |
| Sulfato de cadmio☠ | Amarillo brillante, naranja oscuro |
| Carbonato de calcio | Blanco, crema |
| Óxido de cinc | Blanco |
| Dióxido de circonio⚠ | Blanco |
| Óxido de cobalto⚠ | Azul |
| Carbonato de cobalto⚠ | Azul |
| Óxido de cobre⚠ | Verde, rojo |
| Carbonato de cobre⚠ | Verde, turquesa |
| Óxido de cromo☠ | Verde intenso |
| Dicromato de potasio☠ | Naranja |
| Dióxido de estaño | Blanco |
| Óxido de fósforo | – |
| Óxido de hierro rojo | Amarillo tostado, Rojizo |
| Óxido de hierro negro | Amarillo tostado, Rojizo, gris oscuro, negro, celadon, beige |
| Óxido de litio⚠ | – |
| Óxido de magnesio | – |
| Dióxido de manganeso⚠ | Marrón, negro |
| Trióxido de molibdeno⚠ | Rojos, verdes y azules |
| Óxido de neodimio☠ | Púrpura |
| Óxido de níquel⚠ | Verde, gris, marrón |
| Nitrato de plata☠ | Amarillo |
| Óxido de plomo☠ | Amarillo |
| Cloruro de oro☠ | Dorado |
| Rutilo | Blanco, amarillo tostado, naranja, rosa, marrón, negro |
| Dióxido de selenio☠ | Amarillo, naranja, rojo |
| Dióxido de titanio⚠ | Blanco, crema |
| Óxido de uranio☠ | Amarillo verdoso fluorescente |
| Óxido de vanadio☠ | Amarillo, verde |
| Óxido de wolframio | – |
A continuación, explicaré a grandes rasgos su uso para esmaltes y algunos colores que pueden resultar. Cabe mencionar que algunos óxidos son muy tóxicos, los cuales quedarán marcados con varios símbolos ☠ ⚠, dependiendo de su peligrosidad.
Aluminio
Se usa como óxido de aluminio también es conocido como alúmina. Es un compuesto químico formado por aluminio y oxígeno, con la fórmula Al2O3. La alúmina es un material duro, resistente a la corrosión y con alta resistencia térmica y eléctrica. Además, es un material cerámico muy utilizado en diversas aplicaciones.
La alúmina se utiliza ampliamente en la industria cerámica como material de revestimiento debido a sus propiedades de alta dureza, resistencia al desgaste y a la corrosión. También se utiliza como material de soporte en la producción de catalizadores y como material refractario en la fabricación de ladrillos y cementos refractarios.
Que colores produce
La alúmina, no produce colores cerámicos por sí solo. Sin embargo, se utiliza comúnmente como un material de revestimiento o esmalte para cerámica debido a su alta dureza y resistencia a la abrasión, lo que proporciona una superficie lisa y brillante.
Cuando se combina con otros óxidos metálicos, como los de hierro, cromo, níquel, cobalto, cobre, vanadio y titanio, la alúmina puede influir en la apariencia y el color de la cerámica resultante. Por ejemplo, el óxido de aluminio puede aumentar la opacidad de esmaltes o engobes y mejorar la adherencia de los pigmentos.
Producción
El óxido de aluminio, también conocido como alúmina, se puede producir a partir del mineral bauxita mediante un proceso llamado proceso Bayer, que involucra la extracción de aluminio a partir de la bauxita. En este proceso, la bauxita se disuelve en hidróxido de sodio para producir aluminato de sodio, que luego se trata con dióxido de carbono para producir hidróxido de aluminio. Finalmente, el hidróxido de aluminio se calcina para producir óxido de aluminio. Además del proceso Bayer, el óxido de aluminio también se puede producir por métodos de síntesis química a partir de compuestos de aluminio, como cloruro de aluminio.
Toxicidad
La alúmina, es considerado relativamente seguro y no tóxico en su forma de polvo. Sin embargo, puede ser peligroso si se inhala en grandes cantidades o si se trabaja con él en su forma cristalina, que puede causar irritación pulmonar y fibrosis pulmonar.
Cadmio ☠
Este elemento se usa principalmente como sulfuro de cadmio (CdS) y es un compuesto químico inorgánico compuesto por el metal cadmio y el elemento azufre. Este compuesto es ampliamente utilizado en la industria de la cerámica como pigmento para producir una amplia gama de colores, desde amarillo hasta naranja y rojo. Es particularmente popular en la producción de azulejos y baldosas, ya que puede resistir altas temperaturas y proporcionar colores vibrantes y duraderos.
Que colores produce
El sulfuro de cadmio es un pigmento cerámico de color amarillo brillante a naranja oscuro. Es un compuesto químico inorgánico que no tiene una reacción de coloración común con otros óxidos metálicos.
Producción
El sulfato de cadmio puede producirse a partir del mineral de cadmio llamado greenockita (CdS) mediante un proceso de producción química. Este proceso involucra varias etapas, como la tostación del mineral para eliminar el azufre y la oxidación del cadmio presente en el mineral.
El proceso de producción comienza con la trituración del mineral de greenockita, seguido de una etapa de tostado que se realiza en un horno. Durante esta etapa, el mineral se calienta a alta temperatura en presencia de oxígeno para eliminar el azufre presente en forma de dióxido de azufre (SO2) y dejar el cadmio en forma de óxido (CdO).
A continuación, el óxido de cadmio se disuelve en ácido sulfúrico concentrado para producir sulfato de cadmio. La reacción química que tiene lugar se puede escribir como:
CdO + H2SO4 → CdSO4 + H2O
El sulfato de cadmio se obtiene en forma de cristales blancos que se separan del líquido mediante un proceso de filtración y se secan.
Cabe mencionar que la producción del sulfato de cadmio a partir de greenockita se realiza en grandes instalaciones industriales que requieren una gran inversión y tecnología especializada.
Toxicidad
El sulfato de cadmio es considerado altamente tóxico y puede causar daños en los pulmones, riñones, huesos y sistema nervioso si se inhala o ingiere. Además, se ha clasificado como carcinógeno humano por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC). Por lo tanto, no se recomienda su uso en cerámica utilitaria, ya que existe la posibilidad de que las partículas de sulfato de cadmio se liberen en el aire durante el proceso de cocción o al manipular la cerámica y puedan ser inhaladas o ingeridas por las personas.
Calcio
En cerámica se usa comúnmente como carbonato de calcio (CaCO3), que es la principal fuente de calcio utilizado en la industria cerámica, se utiliza principalmente como fundente a una temperatura de alrededor de 900 a 1100 °c es decir, un componente que ayuda a reducir la temperatura de cocción necesaria para que la cerámica se vuelva dura y resistente. El carbonato de calcio es un fundente común en la fabricación de baldosas, cerámica sanitaria y porcelana, entre otros productos cerámicos. Además, el calcio puede proporcionar una variedad de efectos en la cerámica, como la opacidad, el brillo y la resistencia a la corrosión.
Que colores produce
El carbonato de calcio en sí mismo no produce un color cerámico, ya que es un compuesto incoloro e inodoro. Sin embargo, se utiliza a menudo como un fundente en esmaltes y como ingrediente en la preparación de ciertos pigmentos cerámicos, como el blanco de plomo y el blanco de estaño, que pueden producir diversos tonos de blanco y crema en las cerámicas.
Producción
El carbonato de calcio es un mineral que se encuentra en la naturaleza en diversas formas, incluyendo la calcita, la aragonita, la vaterita, entre otras. El proceso de producción del carbonato de calcio depende de la forma en que se encuentra el mineral en la naturaleza.
En general, el proceso de producción comienza con la extracción del mineral de la tierra. Luego, el mineral se somete a un proceso de trituración para reducir el tamaño de las partículas y mejorar su calidad. Después de la trituración, el mineral se somete a un proceso de molienda para obtener un polvo fino.
En algunos casos, el carbonato de calcio se extrae mediante un proceso de lixiviación, en el cual el mineral se coloca en una solución química que disuelve el carbonato de calcio. Luego, la solución se somete a un proceso de precipitación para obtener el carbonato de calcio en forma sólida.
Toxicidad
El carbonato de calcio es considerado no tóxico y seguro para el uso en la mayoría de las aplicaciones, incluyendo en la cerámica utilitaria. De hecho, es uno de los ingredientes más comunes en la fabricación de esmaltes y glaseados cerámicos debido a sus propiedades de opacificación y control de la reacción álcali-sílice
Cinc
El cinc o zinc es un metal que se encuentra en la naturaleza en forma de mineral, principalmente como esfalerita. Es un metal bluish-white (blanquecino-azulado) que es relativamente abundante y es utilizado en una variedad de aplicaciones debido a su resistencia a la corrosión y maleabilidad.
En cuanto a sus usos en cerámica, el óxido de cinc (ZnO) se utiliza como opacificante para producir esmaltes blancos y opacos. También se utiliza en combinación con otros óxidos para producir diferentes tonos de color en esmaltes y pigmentos cerámicos. Además, el óxido de zinc se utiliza en la fabricación de arcillas refractarias para su uso en la industria de la fundición.
Que colores produce
El óxido de cinc es un compuesto blanco, por lo que no produce un color cerámico específico en sí mismo. Sin embargo, puede actuar como un fundente en ciertas mezclas cerámicas, como el boro, el fósforo o el silicio. Por ejemplo, la adición de óxido de boro(B2O3) puede reducir la temperatura de fusión del óxido de zinc de aproximadamente 1975°C a 800-1000°C. También puede actuar como un opacificante en los esmaltes cerámicos y puede contribuir a la formación de ciertos colores cuando se mezcla con otros compuestos.
Producción
El óxido de cinc se puede producir a partir del mineral de cinc denominado esfalerita (ZnS), que es la principal fuente de este elemento. El proceso consiste en tostar el mineral a altas temperaturas (entre 900 y 1000 °C) en presencia de oxígeno para convertir el sulfuro de cinc en óxido de cinc y dióxido de azufre SO2.
La reacción química que se produce es la siguiente:
ZnS + 3O2 → ZnO + 2SO2
El óxido de cinc resultante puede ser utilizado en una amplia variedad de aplicaciones, como en la producción de vidrios, pigmentos, recubrimientos, plásticos, caucho, materiales cerámicos, y como aditivo en alimentos y suplementos.
Toxicidad
El óxido de cinc puede ser tóxico en altas concentraciones inhaladas, lo que puede causar síntomas como irritación de las vías respiratorias y neumonitis química. Sin embargo, cuando se utiliza en cerámica, el óxido de cinc se incorpora en la matriz vítrea durante la cocción y no se libera en el aire como partículas. Por lo tanto, no se considera tóxico en la cerámica terminada y se utiliza comúnmente como opacificante, estabilizador y colorante en esmaltes y arcillas.
Circonio
El circonio es un metal grisáceo que se encuentra en la naturaleza en forma de silicatos, principalmente en la zirconita. Es un material resistente a la corrosión y a altas temperaturas, lo que lo hace útil en diversas aplicaciones, incluyendo la cerámica.
En cerámica, el circonio se utiliza en forma de dióxido de circonio (ZrO2) debido a sus excelentes propiedades de resistencia mecánica y térmica. Es comúnmente utilizado como un aditivo en esmaltes, y en polvo en la fabricación de cerámica técnica y de ingeniería. El dióxido de circonio también es utilizado como material de revestimiento para proteger las superficies de otros materiales contra la abrasión y la corrosión. Además, es un material común en la fabricación de joyería de alta gama debido a su alto brillo y durabilidad.
Que colores produce
El dióxido de circonio puro es un material blanco, similar a la porcelana. En presencia de otros metales, puede actuar como un opacificante, lo que significa que puede hacer que la cerámica sea más opaca y blanca. Sin embargo, el color resultante dependerá de la combinación de metales y pigmentos utilizados en la mezcla.
Producción
El óxido de circonio se produce a partir del mineral de circonio, también conocido como silicato de circonio. Primero, el mineral se extrae mediante minería y se tritura en partículas más pequeñas. Luego, se somete a un proceso de tratamiento térmico y químico para separar el circonio del silicato. Una vez separado, se somete a un proceso de purificación para eliminar otras impurezas. Finalmente, el circonio se oxida para producir el óxido de circonio.
Toxicidad
El dióxido de circonio no se considera tóxico en su forma pura. Sin embargo, ciertos procesos de producción pueden producir polvo de circonio que puede ser inhalado y causar irritación pulmonar y problemas respiratorios. En la cerámica, el dióxido de circonio se utiliza a menudo como un agente opacificante en esmaltes y vidriados. Si se usa adecuadamente y se controla el polvo, no hay riesgo significativo para la salud.
Cobalto ☠
Puede usarse como óxido cobaltoso (CoO), óxido cobáltico o carbonato cobaltoso (CoCO3). Tiene un poder colorante muy alto, resulta en azul intenso, si se usa en un 0,1 a 0,2% en baja temperatura, en altas temperaturas debe aumentarse el porcentaje hasta un máximo del 2% que permite ser usado, pero normalmente es de 0,4% a 0,5 % para los cuerpos cerámicos coloreados, 0,5 % para el vidrio azul que se usa en las gafas de soldador y unos pocos mg/kg en el vidrio de la lente de las cámaras. Como carbonato, el colorante es mucho más débil, muy útil para azules tenues.
Colores que produce
El óxido de cobalto es conocido por producir un color azul intenso en cerámica. Dependiendo de la concentración y la interacción con otros óxidos metálicos, puede producir diferentes tonalidades de azul, desde un azul pálido hasta un azul oscuro profundo. Además, cuando se combina con cromo, puede producir un color verde.
También puede mezclarse con otros óxidos y los tonos cambian. La siguiente tabla muestra los colores que pueden lograrse mezclando otros elementos.
| Mezcla óxidos metálicos | Color |
|---|---|
| Fósforo | Violeta |
| Zinc | Verde |
| Estaño Silicio | Azul Claro |
| Cromo Aluminio | Turquesa |
| Magnesio | Rosa – Violeta |
| Hierro | Café – Azulado |
| Níquel | Gris |
| Color | Contenido de Co3O4, % | Contenido de otros componentes (% entre paréntesis) |
| Azul sauce | 33.3 | CaCO3 (50), SiO2 (16.7) |
| Azul oscuro | 44.6 | Al2O3 (55.4) |
| Azul mate | 20.0 | Al2O3 (60), ZnO (20) |
| Azul verdoso | 41.8 | Al2O3(39), Cr2O3 (19.2) |
| Negro | 20.6 | Fe2O3 (41.1), Cr2O3, (32.4), MnO2 (5.9) |
Se pueden preparar pigmentos mezclando los ingredientes como óxidos o sales fácilmente descomponibles y luego calcinando la mezcla a 1100 – 1300 °c antes de moler el producto para obtener el pigmento como un polvo fino.
Por otro lado, Los pigmentos de cobalto se utilizan para decolorar artículos de vidrio y cerámica que contienen óxido de hierro, que da una coloración amarilla a los productos en ausencia de un decolorante. El color amarillo queda enmascarado por el color azul complementario del pigmento de cobalto añadido. Los niveles de cobalto requeridos para la compensación de las coloraciones de óxido de hierro en cuerpos de alfarería, esmaltes y vidrios típicos son 0,003 – 0,02 %, 0,002 – 0,01 % y 1 – 2 mg/kg, respectivamente. También se han utilizado compuestos de cobalto para eliminar color que puede surgir en la polimerización del tereftalato de polietileno utilizado en la fabricación de botellas de plástico transparente.
Ahora, en el esmaltado vítreo de láminas de acero, se incluye una pequeña cantidad de óxido de cobalto (0,15 – 1,0 %) en la mezcla de la capa base de feldespato, arena, bórax y carbonato de sodio para mejorar la adhesión del esmalte al acero. Como generalmente se acepta, el cobalto no contribuye directamente al proceso de adhesión, pero está involucrado en la creación de condiciones adecuadas para el desarrollo de buena adherencia.
Producción
El óxido de cobalto se puede producir mediante la oxidación del metal de cobalto en un horno de alta temperatura. El proceso de producción implica la combustión del metal de cobalto en una atmósfera de aire. El metal de cobalto se quema y se oxida, lo que produce óxido de cobalto. El óxido de cobalto resultante se puede recolectar y purificar para su uso posterior en la producción de diversos productos.
Otra forma de producir óxido de cobalto es mediante la reacción del metal de cobalto con ácido nítrico concentrado. La reacción produce óxido de cobalto, que se puede recolectar y purificar mediante lavado y secado.
También se puede producir a partir del mineral de cobalto llamado cobaltita (CoAsS) mediante el proceso de calcinación. A continuación, se describe el proceso:
- Trituración y molienda: El mineral de cobalto se tritura y muele en partículas más pequeñas.
- Tostado: Las partículas de mineral se colocan en un horno y se tostan en aire caliente. Durante este proceso, el sulfuro de cobalto en la cobaltita se convierte en óxido de cobalto y dióxido de azufre:CoAsS + 3O2 → CoO + 2SO2
- Enfriamiento y recolección: El óxido de cobalto resultante se enfría y se recolecta para su uso posterior.
Es importante destacar que la producción de óxido de cobalto a gran escala se realiza generalmente utilizando procesos químicos más avanzados, que implican la utilización de químicos y equipos especializados.
Toxicidad
El óxido de cobalto es un compuesto químico que puede ser tóxico si se inhala o se ingiere en grandes cantidades. En forma de polvo o vapores, el óxido de cobalto puede irritar los ojos, la piel y las vías respiratorias superiores, y puede causar dolores de cabeza, náuseas, mareos y debilidad.
En el cuerpo humano, el óxido de cobalto puede interferir con la absorción y el uso del hierro, lo que puede provocar anemia. También puede afectar la función renal y hepática y, en casos extremos, puede causar daño pulmonar, hipotiroidismo y cáncer de pulmón.
Los efectos del óxido de cobalto en la salud dependen de la cantidad y la duración de la exposición, así como de la forma en que se ingiere o inhala. Es importante tomar medidas de seguridad adecuadas al manipular el óxido de cobalto, como usar equipo de protección personal, trabajar en un área bien ventilada y seguir las prácticas de seguridad recomendadas.
El óxido de cobalto puede ser un agente sensibilizante y puede causar reacciones alérgicas en algunos individuos. Además, la ingestión de óxido de cobalto puede ser peligrosa y puede causar problemas de salud a largo plazo y si se usa adecuadamente en pequeñas cantidades, se evita la inhalación y la ingestión, el óxido de cobalto puede ser utilizado en la producción de esmaltes y cerámica decorativa.
Cobre ☠
Es un elemento que en sí mismo tiene una amplia gama de colores, se usa como óxido cúprico (CuO), óxido cuproso (Cu2O), los cuales resultan en colores verdosos. También se puede usar como carbonato cúprico (CuCO3).
Colores que produce
En una atmósfera reductora da colores rojizos conocidos como sangre de buey; el color puede variar también por el tipo de esmalte y la temperatura. Un esmalte alcalino será más probable que produzca turquesas, uno ácido creará una variación de sombras verdes, y en atmósferas controladas puede generar rosas o violetas. Como carbonato cúprico (CuCO3) da azules turquesa, si estos se queman en una atmósfera oxidante.
Se usa entre un 0,5% a 3% en bajas temperaturas, en altas temperaturas se aumenta desde 2,5 a 5%. Añadir más del 5% hará que se torne un acabado metalizado.
Producción
El óxido de cobre se puede producir calentando cobre metálico en presencia de oxígeno, por ejemplo, en una atmósfera de aire. El proceso se puede llevar a cabo en un horno de alta temperatura. A continuación, se describen los pasos generales para producir óxido de cobre:
-Obtener cobre metálico en forma de alambre, lámina, láminas u otro tipo de material de cobre puro.
-Cortar o moler el cobre en pequeños trozos o partículas para aumentar la superficie de reacción.
-Colocar los trozos o partículas de cobre en un horno y calentarlos a una temperatura de alrededor de 800-1000 °C en presencia de aire.
-Permitir que el cobre se oxide, lo que resulta en la formación de óxido de cobre (CuO).
-Recoger y enfriar el óxido de cobre producido
Toxicidad
El óxido de cobre (II) es un irritante. También puede causar daño al sistema endócrino y sistema nervioso central. El contacto con los ojos puede causar irritación e importantes daños en la córnea, pudiendo causar conjuntivitis. En contacto con la piel causa irritación y decoloración. La ingestión de polvo de óxido de cobre (II) puede resultar en un sabor metálico, náuseas, vómitos y dolor de estómago. En casos más severos, puede haber sangre en las heces o vómito negro o de color arcilla, ictericia y agrandamiento del hígado. La ruptura de los glóbulos resulta en el colapso circulatorio y shock. La inhalación puede causar daño a los pulmones y el diafragma. La inhalación de vapores durante la fusión de polvo de óxido cúprico puede conducir a una enfermedad llamada la fiebre de humo metálico, que puede causar síntomas de tipo gripal. El óxido de cobre (II) puede causar una acumulación tóxica de cobre en un pequeño subconjunto de la población con enfermedad de Wilson. La manipulación de polvo de óxido de cobre(II) debe hacerse en un área bien ventilada, y se debe tener cuidado para evitar el contacto con la piel o los ojos. El cobre es un oligoelemento esencial para la función normal de muchos tejidos, incluyendo el sistema nervioso, el sistema inmunitario, el corazón, la piel y para la formación de capilares, así como el cobre, siendo sumamente bien metabolizado por los seres humanos.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que el óxido de cobre puede ser tóxico en altas concentraciones, por lo que se deben tomar precauciones al usarlo. Se recomienda no usar en interiores de cerámica utilitaria.
Cromo ☠
El óxido de cromo (III) (Cr2O3) es tóxico, produce verdes, es muy versátil y a partir de los 1240°c se vuelve un poco volátil y puede contaminar otras piezas en el horno, algunos esmaltes sensibles pueden absorber los gases del cromo y tornarse rosas o cafeces.
Las impurezas de óxido de aluminio y dióxido de silicio ascienden cada una a aprox. 0,1 %; la pérdida por recocido a 1000 °C es del orden del 0,3 %. Las partículas individuales son esféricas, con un diámetro predominante de 0,3 µm. El óxido de cromo (III) encuentra una amplia aplicación como pigmento verde resistente a las condiciones atmosféricas y al calor. Además, se utiliza como colorante en productos de vidrio, tintas de imprenta, y como agente de pulido por su gran dureza.
Colores que produce
Por sí solo produce verdes y combinando lo con otros elementos da una gran variedad de tonos, partiendo desde rojos suaves, cafeces y amarillos a rosas y verdes. Si se mezcla con óxido de estaño, dará rosa o marrón, con titanio y esmaltes alcalinos, marrones oscuros. Con esmaltes de plomo dará rojo en una temperatura de 930-950°c, en una proporción de 2,5% y naranja con el 1,5%, con una temperatura más alta dará verdes muy duros. Los pigmentos de óxido de cromo (III) contienen entre un 99,1 y un 99,5 % de Cr2O3
Producción
El óxido de cromo se puede producir mediante varios métodos, algunos de los cuales incluyen:
- Proceso de aluminotermia: este método implica la reducción de cromita con aluminio en un horno de arco eléctrico a altas temperaturas. El proceso produce aleaciones de hierro-cromo-aluminio y óxido de cromo.
- Proceso de calcinación: en este método, la cromita se calcina a altas temperaturas en un horno, lo que convierte el mineral en óxido de cromo y óxido de hierro.
- Proceso de síntesis hidrotérmica: este método implica la síntesis de óxido de cromo a partir de soluciones acuosas de cromato y oxalato mediante la aplicación de altas presiones y temperaturas.
- Proceso de reducción carbotérmica: este método involucra la reducción de cromita con coque en un horno a altas temperaturas.
Cada método tiene sus propias ventajas y desventajas, y la elección del método depende de varios factores, como la disponibilidad de materias primas, la capacidad de producción requerida y los costos asociados.
Toxicidad
El óxido de cromo puede ser tóxico en ciertas condiciones. La exposición al óxido de cromo puede ocurrir a través de la inhalación, la ingestión o el contacto con la piel. La forma más tóxica es el cromo hexavalente, que es una forma altamente reactiva y soluble en agua del cromo.
La inhalación de polvo de óxido de cromo puede causar irritación de las vías respiratorias, tos, dificultad para respirar y bronquitis crónica. La exposición prolongada o repetida al óxido de cromo también puede causar cáncer de pulmón y cáncer de seno en mujeres expuestas en el lugar de trabajo.
La ingestión de grandes cantidades de óxido de cromo puede causar dolor abdominal, diarrea, náuseas, vómitos y daño hepático. El contacto con la piel puede causar irritación y dermatitis.
Es importante tomar medidas de seguridad adecuadas al manejar óxido de cromo, como usar equipo de protección personal, trabajar en áreas bien ventiladas y evitar la exposición prolongada o repetida al material.
Si se usa en cerámica utilitaria, es necesario asegurarse de que el esmalte esté adecuadamente vitrificado para evitar la lixiviación del óxido de cromo en los alimentos y bebidas. En general, se recomienda que se evite el uso de óxido de cromo en cerámica utilitaria, o se use solo en pequeñas cantidades bajo condiciones de seguridad adecuadas.
Dicromato potásico ☠
Se presenta en dos modificaciones, cristales triclínicos tabulares o prismáticos, de color rojo anaranjado brillante y su punto de fusión es 36,7 kJ/mol. La sustancia no es higroscópica y, por encima del punto de fusión, se descompone en cromato de potasio, óxidos de cromo y oxígeno.
Hoy en día, el dicromato de potasio (K2Cr2O7) se obtiene principalmente por conversión de dicromato de sodio con cloruro de potasio. El dicromato de potasio ha sido reemplazado en gran medida por el dicromato de sodio, que es más económico, pero todavía se usa cuando su ventaja de no ser higroscópico es importante, por ejemplo, en las industrias de fósforos, fuegos artificiales, películas y fotografía.
Colores que produce
El dicromato de potasio es de interés en la preparación de pigmentos de zinc amarillos y verdes, o en anaranjado brillante.
Producción
El dicromato de potasio se produce industrialmente por la oxidación del mineral cromita (FeCr2O4) con ácido sulfúrico concentrado a temperaturas entre 900 y 1200 grados Celsius en un horno rotatorio o en un horno de túnel. El proceso se puede dividir en las siguientes etapas:
- Trituración y tostado de la cromita: la cromita se tritura en pequeños trozos y se tuesta a alta temperatura en un horno para convertir los compuestos de cromo en óxidos de cromo.
- Digestión ácida: los óxidos de cromo se mezclan con ácido sulfúrico concentrado y se calientan a una temperatura elevada para producir sulfato de cromo (III) y sulfato de hierro (II).
- Oxidación: el sulfato de cromo (III) se oxida con ácido nítrico y se convierte en dicromato de potasio. La reacción se lleva a cabo en presencia de catalizadores y a altas temperaturas.
- Cristalización: la solución de dicromato de potasio se enfría lentamente para que los cristales de dicromato de potasio se formen y se separen del líquido sobrante.
- Purificación y secado: los cristales de dicromato de potasio se lavan y purifican para eliminar cualquier impureza y luego se secan para obtener el producto final.
Es importante destacar que el dicromato de potasio es un compuesto altamente tóxico y corrosivo, por lo que su producción debe ser manejada por personal capacitado y utilizando equipo de protección personal adecuado. Además, su uso y disposición deben seguir las regulaciones ambientales y de seguridad correspondientes.
Toxicidad
El dicromato de potasio es tóxico. En contacto con la piel produce sensibilización y puede provocar alergias.
Al igual que los cromatos, los dicromatos son cancerígenos. En el cuerpo son confundidos por los canales iónicos con el sulfato y pueden llegar así hasta el núcleo de la célula. Allí son reducidos por la materia orgánica presente y el cromo (III) formado ataca a la molécula de ADN.
Los residuos que contienen dicromato de potasio se pueden tratar con sulfato de hierro (II)(FeSO4). Este reduce el cromo (VI) a cromo (III) que precipita como hidróxido o como óxido.
Se utiliza en la realización de copias fotográficas, en la técnica denominada goma bicromatada, inventada en 1839, y muy empleada por el movimiento fotográfico llamado pictorialista hasta 1950.
El dicromato de potasio es un compuesto químico altamente reactivo que se utiliza comúnmente como oxidante y agente colorante en la producción de cerámica artística y esmaltes. Sin embargo, puede causar irritación de la piel, los ojos y las vías respiratorias, así como daño a los riñones, hígado y pulmones si se inhala o ingiere. Además, el dicromato de potasio puede ser absorbido a través de la piel y causar reacciones alérgicas graves, como dermatitis de contacto. Por lo tanto, se recomienda no utilizar dicromato de potasio en cerámica utilitaria para evitar cualquier riesgo potencial para la salud de los usuarios.
Estaño
El estaño es un metal de transición que se utiliza en la industria cerámica como dióxido de estaño (SnO2) y sirve como opacificante para crear esmaltes blancos y en la producción de vidriados metálicos de alta temperatura. También se utiliza como agente reductor en la producción de pigmentos cerámicos y en la fabricación de fritas cerámicas. Además, el estaño es un componente común de la arcilla utilizada en la fabricación de cerámica y en la creación de moldes de cerámica para la fundición de metales.
Que colores produce
El óxido de estaño se utiliza como opacificante en la cerámica para producir una variedad de colores, incluyendo blanco, marfil, gris, amarillo y rosa. También se puede utilizar como estabilizador en esmaltes y para prevenir la formación de burbujas.
El óxido de estaño no necesita ser cocido en una atmósfera reductora u oxidante específica para producir sus colores cerámicos. Sin embargo, la atmósfera de cocción puede afectar el resultado final de la cerámica y del esmalte en el que se utiliza el óxido de estaño.
Producción
El óxido de estaño se puede obtener a partir de su mineral, que se llama casiterita. El proceso de obtención del óxido de estaño a partir de la casiterita incluye varios pasos:
- Trituración y molienda: La casiterita se tritura y muele hasta obtener un polvo fino.
- Concentración: El polvo fino se somete a un proceso de concentración para separar el mineral de las impurezas.
- Tostación: El mineral concentrado se somete a un proceso de tostación en un horno a altas temperaturas. Durante este proceso, se quema la materia orgánica presente en el mineral y se transforma la casiterita en óxido de estaño.
- Reducción: El óxido de estaño se reduce mediante un proceso químico con carbón. En este proceso, el carbón actúa como agente reductor y libera el estaño en forma metálica.
- Refinación: El estaño obtenido se somete a un proceso de refinación para eliminar impurezas y obtener un producto final de alta pureza.
El óxido de estaño también se puede producir a partir de otras fuentes, como chatarra de estaño o subproductos de la industria electrónica. En general, el proceso de obtención del óxido de estaño a partir de cualquier fuente implica su transformación en estaño metálico y posterior oxidación a óxido de estaño.
Toxicidad
El óxido de estaño no es considerado altamente tóxico, pero puede ser perjudicial para la salud si se inhala en grandes cantidades durante períodos prolongados de tiempo. Cuando se utiliza en la producción de cerámica, se recomienda tomar medidas de seguridad para minimizar la exposición, como trabajar en áreas bien ventiladas, usar mascarillas y seguir las prácticas de higiene adecuadas, como lavarse las manos después de manejar los materiales.
En cuanto a su uso en cerámica utilitaria, si se utiliza correctamente y se sigue las pautas de seguridad recomendadas, el óxido de estaño no debería representar un riesgo significativo para la salud. Sin embargo, se debe tener en cuenta que cualquier objeto de cerámica utilitaria puede tener pequeñas cantidades de sustancias químicas presentes en la superficie, y es importante seguir las instrucciones de uso y cuidado recomendadas por el fabricante para minimizar cualquier riesgo potencial.
Hierro
Es un elemento muy usado en cerámica como óxido férrico (Fe2O3) rojo y óxido ferroso (FeO) nego.
Colores que produce
El óxido de hierro negro produce tonos que van desde gris oscuro hasta negro en la cerámica. se obtienen amarillos tostados o marrones herrumbre, en esmaltes plúmbicos y en porciones del 2 al 3% da colores da un color dorado. En esmaltes alcalinos se obtiene beige y en atmósfera reductora y alta temperatura, celadones azules o tenmokus negros. Combinados con otros óxidos como el cobalto, cobre y manganeso da negros verdosos, si se saturan estos tres elementos, da negro metalizado. Mientras que el óxido de hierro rojo produce tonos que van desde amarillo hasta rojo, dependiendo de la cantidad utilizada y de la temperatura a la que se cuece la cerámica, en general se puede usar en cantidades del 0,5%-15%. También puede producir tonos marrones y naranjas. Ambos óxidos se utilizan comúnmente en cerámica para crear efectos de color naturales y rústicos.
Producción
El óxido de hierro se puede obtener de diferentes maneras, pero una forma común es mediante la oxidación del hierro metálico en presencia de oxígeno y humedad. Aquí te dejo un proceso sencillo para hacer óxido de hierro:
Materiales necesarios:
Hierro metálico en trozos o virutas
Agua
Vinagre blanco
Contenedor de vidrio o plástico con tapa hermética
Papel de lija o cepillo de alambre
Fuente de calor (opcional)
Pasos:
-Limpia los trozos de hierro con papel de lija o un cepillo de alambre para retirar cualquier oxidación previa o impurezas que puedan interferir en el proceso.
-En el contenedor de vidrio o plástico, coloca los trozos de hierro y cúbrelos con agua hasta que estén completamente sumergidos.
-Agrega una pequeña cantidad de vinagre blanco al agua para aumentar la acidez y facilitar la oxidación del hierro.
-Tapa el contenedor herméticamente para evitar la entrada de aire y deja reposar la mezcla por varios días en un lugar cálido y oscuro. Durante este tiempo, el hierro se oxidará y se formará una capa de óxido en su superficie.
-Pasados unos días, destapa el contenedor y verifica que el hierro esté completamente cubierto de óxido. Si aún hay partes sin oxidar, agrega más vinagre y vuelve a tapar.
-Si deseas, puedes retirar los trozos de hierro de la mezcla y secarlos para su uso posterior. El óxido que queda en la mezcla se puede separar mediante filtración y secado.
También puede producirse calentando el metal o usando ácidos más fuertes para que acelerar el proceso, se lava y se muele para poder usarse en esmaltes. No sé recomienda ya que obtener óxido de hierro es bastante fácil sin hacerlo peligroso.
Toxicidad
El óxido de hierro no es tóxico en sí mismo, pero es importante tener precaución al manejar cualquier producto químico y utilizar protección adecuada como guantes y mascarilla.
Litio
El litio es un elemento químico metálico, que se encuentra en la tabla periódica con el símbolo Li. En la cerámica, el litio se utiliza principalmente como carbonato de litio (Li2CO3) un aditivo para reducir la temperatura de fusión y mejorar la estabilidad de los esmaltes.
También, el carbonato de litio es conocido por su capacidad para promover la cristalización en los esmaltes cerámicos. Cuando se agrega al esmalte, puede aumentar la viscosidad y disminuir la tensión superficial, lo que permite que los cristales se formen en la superficie del esmalte a medida que se enfría. La cantidad y el tiempo de cocción del carbonato de litio pueden afectar el tamaño, la forma y la cantidad de cristales que se forman en el esmalte. Esta técnica se conoce como «cristalización de esmalte» y puede producir una variedad de efectos visuales, como texturas, brillos y colores interesantes.
Además, el litio se utiliza en la producción de materiales cerámicos avanzados, como materiales de alta resistencia y compuestos para celdas de combustible. El litio es un recurso limitado y valioso, por lo que se está investigando su uso en nuevas tecnologías, como la energía solar y la energía eólica, para mejorar la eficiencia energética y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
Que colores produce
El carbonato de litio se utiliza principalmente como fundente en cerámica a temperaturas de alrededor de 1200-1300°C, lo que significa que puede afectar el punto de fusión de los esmaltes y las arcillas. En cuanto a la producción de color en cerámica, el carbonato de litio en sí mismo no produce un color específico. Sin embargo, al actuar como fundente, puede interactuar con otros óxidos metálicos y alterar su comportamiento de fusión, lo que a su vez puede afectar el color final del esmalte o arcilla. En altas temperaturas, el litio puede producir un esmalte opaco y mate, en lugar de transparente.
Producción
El litio se encuentra en la naturaleza principalmente en la forma de minerales de silicatos, como la espodumena y la petalita. Para obtener litio metálico, primero se extrae el mineral de litio de la roca y se somete a un proceso químico de concentración y purificación, que puede incluir trituración, molienda, flotación y calcinación. Luego, se utiliza un proceso electrolítico para obtener litio metálico a partir del litio purificado. El proceso de producción puede variar según el tipo de mineral de litio y el grado de pureza deseado.
Toxicidad
El carbonato de litio es generalmente seguro de usar en cerámica, siempre y cuando se sigan las medidas de seguridad adecuadas durante su manipulación. Sin embargo, es importante tener en cuenta que cualquier polvo fino puede ser peligroso para la salud si se inhala en grandes cantidades, incluyendo el carbonato de litio.
Magnesio
El magnesio es un metal blanco plateado, ligero y altamente reactivo. En cerámica el magnesio se utiliza en la cerámica principalmente en forma de óxido de magnesio (MgO) y carbonato de magnesio (MgCO3). El óxido de magnesio se utiliza como fundente y opacificante en esmaltes, mientras que el carbonato de magnesio se utiliza como materia prima para la fabricación de productos cerámicos refractarios y aislantes.
El óxido de magnesio Se funde a una temperatura muy alta de alrededor de 2,800 °c. Sin embargo, su capacidad para reducir la temperatura de fusión de otros compuestos cerámicos depende de la cantidad utilizada y de la composición específica de los materiales cerámicos que se están fusionando. En general, se recomienda su uso en cantidades menores al 10% para evitar cambios en la textura y las propiedades mecánicas de la cerámica resultante.
El carbonato de magnesio comienza a descomponerse a temperaturas alrededor de los 600-700°C, liberando dióxido de carbono y dejando como producto el óxido de magnesio. Por lo tanto, a temperaturas superiores a 700°C se puede considerar que el óxido de magnesio proveniente de la descomposición del carbonato de magnesio actúa como fundente en la cerámica.
Producción
El óxido de magnesio (MgO) y el carbonato de magnesio (MgCO3) se pueden obtener a partir del mineral magnesita (MgCO3) mediante diferentes procesos. Uno de los métodos más comunes es el proceso de calcinación, en el que se calienta la magnesita a altas temperaturas en un horno para producir óxido de magnesio. El dióxido de carbono se desprende durante el proceso, lo que da como resultado la conversión de MgCO3 a MgO.
El carbonato de magnesio, por otro lado, se puede producir por precipitación química a partir de soluciones de cloruro de magnesio o sulfato de magnesio. En este proceso, se agrega una solución de carbonato de sodio a la solución de magnesio, lo que produce carbonato de magnesio como precipitado sólido. El carbonato de magnesio también se encuentra de forma natural en la piedra de magnesita y en la dolomita.
Toxicidad
El óxido de magnesio y el carbonato de magnesio son generalmente considerados seguros para su uso en cerámica utilitaria. Tanto el óxido de magnesio como el carbonato de magnesio son compuestos inorgánicos y no son tóxicos en sí mismos.
Manganeso ☠
El manganeso es un elemento químico con el símbolo Mn y número atómico 25. Es un metal gris plateado que se encuentra en la naturaleza en varios minerales. Es un elemento esencial para los seres vivos, pero en altas concentraciones puede ser tóxico. En la industria, se utiliza como aleación para producir acero y otros metales, y como aditivo para fabricar pilas y pinturas. También se utiliza en la producción de vidrio y cerámica para impartir diferentes colores. El manganeso tiene varios estados de oxidación, lo que le permite formar una amplia gama de compuestos químicos.
Que colores produce
El manganeso es un óxido que puede producir varios colores en la cerámica, que van desde el marrón hasta el negro, pasando por diferentes tonalidades de rojo, morado y gris. La cantidad de manganeso utilizado en la mezcla del esmalte afectará el color final.
Producción
Se puede producir óxido de manganeso (MnO2) a partir de un mineral que contenga manganeso, como la pirolusita. A continuación, se describen los pasos generales del proceso:
- Trituración y molienda: se tritura y muele la pirolusita para reducir su tamaño y aumentar su superficie de contacto.
- Lavado y filtrado: se lavan los polvos resultantes de la trituración y molienda para eliminar impurezas y se filtran para obtener un sólido seco.
- Calcinación: se calcina el sólido seco a alta temperatura (alrededor de 500-600 °C) en un horno con aire para oxidar el manganeso a MnO2.
- Enfriamiento y molido: después de la calcinación, se deja enfriar el óxido de manganeso resultante y se muele para obtener un polvo fino.
Toxicidad
El manganeso puede ser tóxico para los seres humanos si se ingiere en grandes cantidades, especialmente a través de la inhalación de partículas finas de manganeso en el aire. La exposición prolongada al manganeso puede causar trastornos neurológicos, incluyendo debilidad, temblores, problemas de equilibrio y coordinación, e incluso trastornos psiquiátricos como la depresión y el trastorno bipolar. También puede causar efectos en el sistema respiratorio y gastrointestinal.
Es importante tomar precauciones adecuadas al manejar el manganeso en forma de polvo o en soluciones líquidas para evitar su inhalación o ingestión. Se recomienda utilizar equipo de protección personal, como mascarillas y guantes, así como trabajar en un ambiente bien ventilado y lavarse bien las manos después de manipular el manganeso.
El uso de óxido de manganeso en cerámica utilitaria se considera seguro siempre y cuando se sigan ciertas precauciones. El manganeso en sí mismo es un metal tóxico y la inhalación de polvo de óxido de manganeso puede ser peligrosa para la salud. Es importante tener en cuenta que la cantidad de óxido de manganeso utilizado en la cerámica debe ser cuidadosamente controlada y no debe exceder ciertos límites para garantizar su seguridad.
Níquel ☠
El óxido de níquel (NiO) es un compuesto químico de color verde oscuro a negro que se utiliza en la industria cerámica como un pigmento y opacificante. Es insoluble en agua, pero soluble en ácidos, y tiene una alta resistencia a la oxidación. El óxido de níquel se produce generalmente calentando nitrato de níquel o carbonato de níquel a altas temperaturas.
En la cerámica, el óxido de níquel se utiliza para producir colores grisáceos y negros en esmaltes y arcillas. También se puede utilizar como opacificante para opacificar esmaltes transparentes y crear una apariencia opaca. En algunos casos, el óxido de níquel se mezcla con otros óxidos metálicos para producir colores específicos.
Es importante tener en cuenta que el óxido de níquel puede ser tóxico en altas concentraciones y se deben tomar precauciones adecuadas para su uso seguro.
Que colores produce
El óxido de níquel se utiliza en la cerámica como un pigmento para producir colores como el marrón, el gris y el negro, dependiendo de la concentración y de los otros elementos con los que se mezcle.
Producción
El níquel se encuentra comúnmente en minerales de sulfuro de níquel, como la pentlandita, la millerita y la niccolita, y en minerales de silicato de níquel, como la garnierita. También se puede encontrar en aleaciones con otros metales, como el acero inoxidable.
El óxido de níquel se puede producir a partir de mineral de níquel mediante procesos pirometalúrgicos o hidrometalúrgicos. En la pirometalurgia, se utiliza el proceso de reducción con carbón para obtener níquel metálico a partir del mineral, y luego se oxida el níquel metálico para producir óxido de níquel. En la hidrometalurgia, se utiliza un proceso de lixiviación para disolver el níquel del mineral y se precipita como hidróxido de níquel. Luego, el hidróxido de níquel se calcina para producir óxido de níquel. El proceso específico utilizado depende del tipo de mineral de níquel y las condiciones de producción disponibles.
Toxicidad
El óxido de níquel puede ser tóxico si se inhala en grandes cantidades o si entra en contacto con la piel durante períodos prolongados de tiempo. Los síntomas de la exposición al níquel pueden incluir irritación de los ojos, la piel y el tracto respiratorio, así como náuseas y vómitos en casos graves. También se ha demostrado que el níquel es un carcinógeno humano, lo que significa que puede causar cáncer en el cuerpo humano.
En la cerámica utilitaria, el uso de óxido de níquel se considera seguro siempre y cuando se sigan buenas prácticas de seguridad en el manejo y la aplicación del material. Es importante usar equipos de protección personal, como guantes y mascarillas, y trabajar en un área bien ventilada para minimizar la exposición al polvo del óxido de níquel. Además, se debe evitar la ingestión del material y su contacto prolongado con la piel. Si se toman estas precauciones, el uso de óxido de níquel en cerámica utilitaria puede ser seguro.
Oro ☠
El oro se puede utilizar en la cerámica en forma de sales, como el nitrato de oro o el cloruro de oro, que son compuestos químicos solubles en agua. Estos compuestos se pueden agregar a las arcillas o esmaltes cerámicos para producir efectos decorativos de color dorado o plateado. También se puede utilizar oro en forma de polvo muy fino, conocido como «oro lustre», que se aplica sobre la superficie de la cerámica y se cuece a altas temperaturas para obtener un efecto brillante y metálico.
Que colores produce
En cerámica, se utiliza como un colorante de oro para producir un esmalte dorado. La presencia de partículas de oro en un esmalte puede producir efectos de iridiscencia y brillo, dependiendo de la técnica de aplicación y cocción utilizada.
Producción
El cloruro de oro (III) se puede producir mediante la disolución de oro metálico en ácido clorhídrico concentrado, seguido de la adición de ácido nítrico y evaporación. También se puede producir mediante la reacción de ácido clorhídrico y cloruro de sodio con oro metálico en presencia de cloro gaseoso.
Por otro lado, el nitrato de oro se puede producir mediante la disolución de oro metálico en ácido nítrico. El proceso generalmente implica la oxidación del oro metálico a oro (III) en presencia de ácido nítrico y un agente oxidante, como peróxido de hidrógeno. El nitrato de oro se cristaliza a partir de la solución resultante y se purifica mediante lavado y secado. También se puede producir a partir de minerales de oro, como la calaverita, mediante la lixiviación con ácido nítrico.
Toxicidad
El cloruro de oro y el nitrato de oro son compuestos tóxicos y deben manejarse con cuidado. Ambos pueden causar irritación en la piel, los ojos y el sistema respiratorio si se inhalan o entran en contacto con la piel. Además, el nitrato de oro es un oxidante fuerte y puede reaccionar violentamente con sustancias combustibles.
Debido a su toxicidad y a los riesgos asociados con su manejo, el uso de cloruro de oro y nitrato de oro en cerámica está limitado a aplicaciones especializadas, como la producción de vidriados y lustres dorados. No se considera seguro utilizar estos compuestos en cerámica utilitaria que estará en contacto con alimentos o bebidas.
Plata ☠
La plata se utiliza principalmente como Nitrato de plata producir esmaltes de color blanco o plateado, o para crear efectos de lustre en la superficie de la cerámica.
La plata se aplica a la superficie de la cerámica en forma de partículas finas o en solución acuosa, y luego se somete a altas temperaturas en un horno cerámico para fijarla en la superficie de la cerámica. Debido a su alto costo, la plata se utiliza con más frecuencia en cerámica de lujo y decorativa que en cerámica utilitaria.
Que colores produce
El nitrato de plata se utiliza en cerámica principalmente como un agente reductor de oxígeno y puede generar una amplia variedad de colores dependiendo de los compuestos con los que reacciona. Por ejemplo, cuando se combina con cloruro de sodio o cloruro de potasio y se somete a altas temperaturas en un ambiente reductor, puede producir una amplia gama de colores, como marrón, rojo, naranja y amarillo, dependiendo de la concentración y del tiempo de exposición al fuego, históricamente se ha usado como un colorante para producir tonos amarillos y dorados. También puede utilizarse para producir efectos de textura y relieve en la superficie de las piezas cerámicas. En esmaltes con fines reductores puede ayudar al acabado nacarado.
Producción
El nitrato de plata se puede producir a través de varias rutas sintéticas, pero una forma común es a través de la reacción entre ácido nítrico y plata metálica:
Ag + 2HNO3 → AgNO3 + H2O + NO2
También se puede producir mediante la reacción de nitrato de sodio y cloruro de plata:
AgCl + 2NaNO3 → AgNO3 + 2NaCl
El nitrato de plata también se puede obtener como subproducto en la refinación de otros metales, como el plomo y el cobre, y en la extracción de plata de minerales como la argentita y la cerargirita.
Toxicidad
El nitrato de plata no es recomendable para usar en cerámica utilitaria para alimentos y bebidas debido a su toxicidad se considera un material peligroso y no es seguro para la ingestión humana. Además, la exposición prolongada al nitrato de plata puede ser tóxica y causar efectos negativos en la salud.y
Plomo ☠
El plomo es un elemento químico de color gris azulado y es un metal pesado tóxico. Se encuentra naturalmente en la corteza terrestre y ha sido utilizado por los humanos durante siglos en diversas aplicaciones, como la fabricación de baterías, soldaduras, tuberías y pinturas. Sin embargo, el plomo también puede ser perjudicial para la salud humana y el medio ambiente, ya que puede acumularse en el cuerpo y causar daño cerebral, renal y del sistema nervioso.
El plomo se utiliza en la cerámica como un fundente para disminuir la temperatura de fusión de los esmaltes y para producir vidriados suaves y brillantes. También ayuda a mejorar la adherencia del esmalte a la cerámica y a prevenir la formación de burbujas de aire en el vidriado. Sin embargo, debido a su toxicidad, cada vez es menos común su uso en la cerámica y se buscan alternativas más seguras.
Producción
El óxido de plomo (PbO) puede producirse a partir de la reacción de óxido nítrico con plomo metálico:
3Pb + 4NO2 -> 2PbO + 2NO2 + NO
También se puede producir mediante la descomposición térmica del carbonato de plomo (PbCO3):
PbCO3 -> PbO + CO2
Es importante tener en cuenta que la producción de óxido de plomo puede ser peligrosa debido a la toxicidad del plomo, por lo que se deben tomar precauciones adecuadas de seguridad y manejo de materiales durante todo el proceso.
Toxicidad
El óxido de plomo es altamente tóxico para los seres humanos y otros organismos. La exposición prolongada o repetida a este compuesto puede tener efectos graves y duraderos en la salud.
Cuando el óxido de plomo se inhala, puede entrar en los pulmones y provocar irritación, inflamación y daño a los tejidos. La exposición crónica puede causar problemas respiratorios, como bronquitis crónica y enfisema pulmonar. También puede afectar el sistema nervioso, causando dolor de cabeza, mareos, debilidad y pérdida de memoria. En los niños, la exposición al óxido de plomo puede interferir con el desarrollo del cerebro y causar retrasos cognitivos y de comportamiento.
No es recomendable utilizar óxido de plomo en cerámica utilitaria debido a su alta toxicidad. El plomo puede migrar desde el esmalte o la decoración de la cerámica hacia los alimentos o bebidas que se pongan en contacto con ella, lo que puede causar problemas de salud graves como daño renal, neurológico y reproductivo. Por lo tanto, se recomienda evitar el uso de óxido de plomo en cerámica utilitaria y buscar alternativas seguras y no tóxicas.
Rutilo
El rutilo es un mineral compuesto principalmente por dióxido de titanio (TiO2), aunque a menudo contiene pequeñas cantidades de hierro y otros metales. Tiene un color marrón-rojizo y un brillo metálico, y se encuentra comúnmente en depósitos de arena y en rocas ígneas y metamórficas.
En la industria cerámica, el rutilo se utiliza como un pigmento cerámico para producir una amplia gama de colores, desde amarillos y naranjas hasta marrones y rojos, dependiendo de la cantidad y la forma en que se añade a la arcilla o al esmalte. Además, el rutilo también se utiliza como un ingrediente en esmaltes y como un agente opacificante para hacer que la cerámica sea más opaca y brillante.
Que colores produce
El rutilo es conocido por su capacidad de producir una amplia gama de colores en cerámica, desde blanco hasta amarillo, naranja, rosa, rojo, marrón y negro, dependiendo de la cantidad utilizada y las condiciones de cocción. También puede producir efectos de cristalización en la superficie de la cerámica.
Producción
El proceso para producir rutilo en polvo a partir del mineral puede variar dependiendo del método utilizado. A continuación, se presenta un posible método para producir rutilo en polvo:
- Trituración: El mineral de rutilo se tritura en pedazos pequeños utilizando un molino de bolas u otro tipo de trituradora.
- Lavado: Los pedazos de mineral se lavan con agua para eliminar impurezas y partículas no deseadas.
- Secado: El mineral lavado se seca en un horno o secadora para reducir su contenido de humedad.
- Calcificación: El mineral se calienta en un horno a altas temperaturas (aproximadamente 1000-1200 °C) para convertir el rutilo en su forma más estable.
- Molienda: El mineral calcinado se muele en un molino de bolas para producir polvo de rutilo fino.
- Tamizado: El polvo de rutilo se tamiza para eliminar partículas grandes y garantizar un tamaño de partícula uniforme.
- Empaquetado: El polvo de rutilo se empaqueta y se almacena para su uso en aplicaciones como la fabricación de cerámica, esmaltes y pigmentos.
Es importante tener en cuenta que este proceso puede requerir ajustes según las características específicas del mineral de rutilo utilizado. Además, se deben tomar precauciones de seguridad adecuadas, como el uso de equipo de protección personal y la ventilación adecuada, durante el proceso de producción de rutilo en polvo.
Toxicidad
El rutilo es seguro para usar en cerámica utilitaria siempre y cuando se use en las proporciones adecuadas y se cuide la seguridad en el manejo de polvos cerámicos
Selenio ☠
El selenio puede usarse en la cerámica como selenita de sodio (Na2SeO3), que es un compuesto soluble en agua. También puede usarse como seleniuro de cobre (CuSe), que es un pigmento de color rojo oscuro.
El óxido de selenio (IV) es el compuesto de selenio más comúnmente utilizado en cerámica debido a su capacidad para producir una amplia gama de colores. Además, también puede mejorar las propiedades mecánicas y la resistencia al desgaste de los materiales cerámicos. también puede usarse como un aditivo en esmaltes para obtener colores opalescentes o iridiscentes en las superficies de la cerámica.
Que colores produce
El óxido de selenio (IV) se usa en cerámica como un colorante que produce una variedad de tonos de amarillo, naranja y rojo dependiendo de la cantidad y la forma en que se utiliza. La selenita de sodio (Na2SeO3) también se usa como colorante y puede producir tonos de amarillo pálido y rosa. El seleniuro de cobre (CuSe) se utiliza como pigmento negro en cerámica.
Producción
El óxido de selenio (IV) se puede producir mediante la reacción de selenio elemental con oxígeno o por la descomposición térmica del seleniato de bario. La selenita de sodio (Na2SeO3) se puede obtener mediante la reacción de selenio con hidróxido de sodio y peróxido de hidrógeno, seguido de neutralización con ácido clorhídrico. El seleniuro de cobre (CuSe) se puede producir mediante la reacción de selenio elemental con cobre a alta temperatura.
Toxicidad
El selenio es un elemento tóxico que puede causar efectos dañinos en la salud humana si se inhala o ingiere en grandes cantidades. Los efectos tóxicos pueden incluir daño pulmonar, daño renal, daño hepático, problemas neurológicos, problemas de la piel y otros problemas de salud.
En la cerámica, el selenio se utiliza en pequeñas cantidades en forma de compuestos como el óxido de selenio (IV), selenita de sodio y seleniuro de cobre. En estas formas, el selenio no es considerado generalmente peligroso para la salud humana cuando se maneja adecuadamente. Sin embargo, se deben seguir las precauciones de seguridad adecuadas al trabajar con estos materiales, como usar equipo de protección personal y manipularlos en áreas bien ventiladas. Además, los productos cerámicos que contienen selenio no deben utilizarse para alimentos o bebidas, ya que el selenio puede transferirse al cuerpo a través del contacto o la ingestión.
Titanio
El óxido de titanio (TiO2) es un compuesto inorgánico blanco que se encuentra en la naturaleza en forma de minerales, como la rutila y la anatasa. Es un material extremadamente versátil y se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, incluyendo la cerámica. En la industria cerámica, se utiliza comúnmente como opacificante, lo que significa que se agrega a los esmaltes y las pastas para darles un aspecto blanco y opaco. También se utiliza como agente de refuerzo para aumentar la resistencia mecánica de la cerámica.
Además de su uso como opacificante y agente de refuerzo, el óxido de titanio se utiliza en la producción de pigmentos cerámicos, como el amarillo de titanio y el rojo de titanio. También se utiliza en la producción de cerámica de alta temperatura, como los materiales refractarios, que se utilizan en aplicaciones de alta temperatura como hornos y motores.
El óxido de titanio también se utiliza en la industria alimentaria como aditivo alimentario y en la producción de cosméticos y productos para el cuidado personal. En la fabricación de pinturas y recubrimientos, el óxido de titanio se utiliza como pigmento blanco.
En resumen, el óxido de titanio es un material ampliamente utilizado en la industria cerámica y en muchas otras aplicaciones debido a su versatilidad y propiedades útiles.
Que colores produce
El óxido de titanio es uno de los pigmentos cerámicos más importantes debido a su capacidad para producir una amplia gama de colores en diferentes condiciones de cocción. En general, el óxido de titanio se utiliza para producir colores blancos y cremosos, pero también puede producir tonos amarillos, marrones, rojos y verdes en función de la cantidad utilizada y de la composición de la arcilla y otros pigmentos.
Producción
El óxido de titanio se puede producir a partir del mineral ilmenita, que es una mezcla de óxidos de titanio y hierro. La producción del óxido de titanio generalmente implica una serie de procesos químicos y físicos que incluyen:
- Trituración y molienda del mineral de ilmenita.
- Reducción de la ilmenita en un horno a altas temperaturas para producir dióxido de titanio y óxido de hierro.
- Purificación del dióxido de titanio mediante procesos de lavado y filtración.
- Secado y calcinación del dióxido de titanio para producir óxido de titanio de alta pureza.
Hay varios métodos para producir óxido de titanio a partir de ilmenita, incluyendo el proceso de cloruro y el proceso de sulfato. Ambos procesos implican la conversión de dióxido de titanio de ilmenita en un compuesto soluble en agua que puede ser purificado y convertido en óxido de titanio.
Cabe señalar que la producción de óxido de titanio puede ser costosa y requiere mucho tiempo debido a los múltiples procesos involucrados.
Toxicidad
El óxido de titanio (TiO2) en sí no es considerado tóxico. De hecho, se utiliza comúnmente en productos alimenticios, cosméticos y otros materiales de uso cotidiano debido a su blancura y capacidad de opacidad. Sin embargo, es importante tener en cuenta que las formas de partículas finas de TiO2 pueden ser inhaladas y causar irritación pulmonar, por lo que se recomienda el uso de equipos de protección personal adecuados al manipular polvo de TiO2. Además, algunos estudios han relacionado la inhalación de partículas finas de TiO2 con posibles efectos carcinogénicos en animales, aunque se requiere más investigación para establecer completamente los riesgos para los humanos.
En cuanto al uso de óxido de titanio en cerámica utilitaria, se considera seguro siempre y cuando se utilice en concentraciones adecuadas y se sigan buenas prácticas de manipulación. El óxido de titanio se utiliza comúnmente como opacificante en esmaltes y para producir efectos de craquelado y coloración en vidriados, por lo que es una parte integral de la producción de cerámica. Sin embargo, es importante tener en cuenta que cualquier producto cerámico que tenga contacto directo con alimentos debe cumplir con los estándares de seguridad alimentaria y ser probado adecuadamente para garantizar la seguridad del usuario.
Uranio ☠
El óxido de uranio (UO2) es un compuesto químico que se utiliza principalmente en la industria nuclear como combustible en reactores nucleares y en la fabricación de armamento nuclear. En la cerámica, el óxido de uranio se utiliza como un pigmento amarillo dorado.
Sin embargo, debido a la alta toxicidad del uranio y la radiactividad de algunos de sus isótopos, su uso en la cerámica se ha visto limitado y en algunos lugares incluso prohibido. En general, no se recomienda el uso de óxido de uranio en cerámica utilitaria debido a la posibilidad de contaminación y exposición a la radiación.
Que colores produce
El óxido de uranio se utilizaba principalmente como colorante en la cerámica, produciendo un color amarillo verdoso fluorescente. El uranio también puede formar compuestos con otros metales para producir una variedad de colores en cerámica.
Producción
La producción de óxido de uranio a partir de un mineral se realiza mediante un proceso de extracción y purificación del uranio presente en la mena. A continuación, te presento un resumen de los pasos generales del proceso:
- Extracción del mineral de uranio: Se extrae el mineral de uranio de la mina y se transporta a una planta de procesamiento.
- Trituración y molienda: El mineral de uranio se tritura y muele para obtener un polvo fino.
- Lixiviación: Se añade una solución química al polvo de mineral de uranio para disolver el uranio. La solución resultante se separa del material insoluble.
- Purificación: La solución se purifica mediante una serie de procesos químicos para eliminar impurezas y otros metales.
- Precipitación: El uranio se precipita a partir de la solución purificada mediante la adición de productos químicos para convertirlo en un sólido.
- Secado y calcinación: El sólido se seca y luego se calcina para convertirlo en óxido de uranio.
Toxicidad
El óxido de uranio es altamente tóxico y radioactivo, por lo que su uso en cerámica no es recomendable. La exposición prolongada o la inhalación de partículas de uranio puede tener graves consecuencias para la salud, incluyendo enfermedades respiratorias, daño renal y cáncer. Además, debido a su naturaleza radioactiva, el óxido de uranio puede emitir radiación alfa, que puede penetrar en la piel y causar daño en los tejidos. Por lo tanto, se debe evitar su uso en la producción de cerámica en general y se debe tomar precauciones especiales al manipularlo en cualquier contexto.
Vanadio ☠
El óxido de vanadio es un compuesto químico inorgánico con la fórmula V2O5. Se encuentra en la naturaleza como la mineral vanadinita y se utiliza en diversas aplicaciones industriales, incluida la producción de acero, la fabricación de baterías y como catalizador en reacciones químicas.
En cerámica, el óxido de vanadio se utiliza como pigmento para producir una amplia gama de tonalidades marrones y verdes, dependiendo de la cantidad utilizada y las condiciones de cocción. También se puede combinar con otros óxidos para producir colores más complejos. Además, se utiliza como opacificante y para la producción de esmaltes de alta temperatura.
Que colores produce
El óxido de vanadio es un colorante cerámico que produce tonalidades que van desde el amarillo-verde hasta el marrón-amarillo, dependiendo de la cantidad utilizada y del tipo de esmalte o vidriado utilizado. Además, puede producir una gama de colores tierra, verdeazulados y turquesa, especialmente cuando se combina con otros óxidos metálicos.
Producción
el óxido de vanadio se puede producir a partir del mineral de vanadio llamado vanadinita. El proceso implica la reducción del mineral con carbono en un horno a alta temperatura para obtener el metal de vanadio, que luego se oxida para producir óxido de vanadio. También se puede producir a través de procesos químicos como la oxidación de soluciones de sales de vanadio con peróxido de hidrógeno o clorato de potasio. Sin embargo, el proceso específico dependerá de los recursos y la tecnología disponibles.
Toxicidad
El óxido de vanadio se considera tóxico si se inhala o se ingiere en grandes cantidades. Puede causar irritación en los ojos, la piel y las vías respiratorias, así como problemas de salud más graves si se inhala en grandes cantidades. Además, el vanadio es un metal pesado y su acumulación en el cuerpo puede tener efectos negativos en la salud. Por lo tanto, se debe tomar precaución al manipular el óxido de vanadio.
En cuanto a su uso en cerámica utilitaria, el óxido de vanadio se utiliza principalmente como un colorante para producir tonos de marrón y verde en vidriados cerámicos. Sin embargo, dado su potencial tóxico, se recomienda no usar óxido de vanadio en cerámica utilitaria que estará en contacto directo con alimentos o bebidas. En su lugar, se deben utilizar alternativas más seguras para lograr colores similares.
Colorantes industriales
Los colorantes industriales cerámicos son compuestos químicos que se utilizan para agregar color a la arcilla o a los esmaltes cerámicos. Estos colorantes pueden ser inorgánicos, como los óxidos metálicos, u orgánicos, como los pigmentos.
La producción de colorantes cerámicos suele implicar la mezcla de los ingredientes deseados, como los óxidos metálicos o los pigmentos orgánicos, en una suspensión líquida. Esta suspensión se mezcla con la arcilla o el esmalte, y la mezcla resultante se somete a altas temperaturas en el horno para que los colorantes se fundan y se adhieran al material cerámico. La cantidad y la composición de los colorantes utilizados dependerán de la aplicación específica y el efecto de color deseado.
Fuentes
Arpe, H. J. (1985). Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Amines, Aliphatic to Antibiotics. Wiley.
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