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Vidrio.Leccion10.MateriasPrimas.2010.2011

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FABRICACION<br />

VIDRIO<br />

FABRICACION<br />

VIDRIO<br />

CALCIN


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS<br />

Procedimiento de fabricación de vidrio plano flotado.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS<br />

PAPEL QUE DESEMPEÑAN DURANTE EL PROCESO DE<br />

FUSIÓN<br />

1.- VITRIFICANTES<br />

2.- FUNDENTES<br />

3.- ESTABILIZANTES<br />

4.- COMPONENTES SECUNDARIOS<br />

DESDE EL PUNTO DE VISTA ESTRUCTURAL, LOS VITRIFICANTES<br />

CORRESPONDEN A LOS ÓXIDOS FORMADORES DE RED, LOS<br />

FUNDENTES, A LOS ÓXIDOS MODIFICADORES, Y LOS ESTABILIZANTES<br />

A AQUELLOS ÓXIDOS QUE, BIEN PORQUE PUEDEN ACTUAR DE AMBAS<br />

MANERAS, O BIEN POR SU CARÁCTER INTERMEDIO, NO SON<br />

ASIMILABLES A NINGUNO DE LOS DOS GRUPOS ANTERIORES.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS<br />

SU GRAN VARIEDAD Y LA DIFERENTE FORMA EN QUE PUEDEN<br />

ASENTARSE EN EL RETÍCULO VÍTREO IMPIDEN CLASIFICARLOS EN UN<br />

ÚNICO GRUPO ESTRUCTURAL.<br />

ENTRE LOS COMPONENTES SECUNDARIOS SE INCLUYEN LAS<br />

MATERIAS PRIMAS QUE SE INCORPORAN EN PROPORCIONES<br />

GENERALMENTE MINORITARIAS, CON FINES ESPECÍFICOS, PERO<br />

CUYA INTERVENCIÓN NO ES ESENCIAL EN LO QUE A LA FORMACIÓN<br />

DE VIDRIO SE REFIERE<br />

- AFINANTES,<br />

- COLORANTES,<br />

- DECOLORANTES,<br />

- OPACIFICANTES,<br />

- FLUIDIFICANTES, ETC.


Vitrificantes: son los óxidos formadores de la red del<br />

vidrio. Proporcionan sus características principales<br />

y son mayoritarios en la composición<br />

Magnesita<br />

Silicato de magnesio<br />

Fundentes: son los óxidos modificadores de la<br />

red. Son básicamente óxidos alcalinos.<br />

Empeoran la calidad del vidrio, peor cohesión de<br />

la red, mayor debilidad estructural, baja la<br />

temperatura de reblandecimiento, la viscosidad y<br />

la resistividad eléctrica. Sube el coeficiente de<br />

dilatación. Este es el precio a pagar para poder<br />

fundir el vidrio a unas temperaturas accesibles.<br />

Nefelina (Na,K)AlSiO 4<br />

Estabilizantes (BASES): inciden y dotan de<br />

mayor viscosidad y estabilidad química. Mayor<br />

resistencia mecánica y brillo. Reparan por así<br />

decir los daños de la red.<br />

El SrO, CaO, BaO, MgO son en realidad<br />

modificadores de la red, pero también realizan<br />

labores de estabilizantes.<br />

Secundarios: no son esenciales pero si<br />

importantes para conseguir determinadas<br />

características. Los hay afinantes, colorantes,<br />

decolorantes, oxidantes, reductores,<br />

opacificantes, fluidificantes…


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS<br />

SEGÚN SU PROCEDENCIA SE PUEDEN CLASIFICAR EN:<br />

A.- MATERIALES DE MINAS Y CANTERAS:<br />

ARENA,<br />

CALIZA, DOLOMÍA,<br />

FELDESPATOS, ETC.<br />

B.- PRODUCTOS QUÍMICOS FABRICADOS:<br />

CARBONATO DE SODIO,<br />

BORAX (Na 2 B 4 O 7 .10H 2 O)<br />

ÁCIDO BÓRICO (H 3 BO 3 , SOLIDO BLANCO)<br />

HIDRATO DE ALUMINIO, ETC.<br />

C.- SUBPRODUCTOS:<br />

VIDRIO DE DESECHO (CALCIN),<br />

ESCORIA DE HORNO ALTO BENEFICIADA, ETC.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / SILICE<br />

LA SÍLICE ES EL CONSTITUYENTE PRINCIPAL DE LA MAYORÍA DE LOS<br />

VIDRIOS COMERCIALES, EN LOS QUE INTERVIENE FORMANDO<br />

APROXIMADAMENTE LAS TRES CUARTAS PARTES DE SU<br />

COMPOSICIÓN<br />

EXISTE EN TODOS LOS VIDRIOS Y SU CAMPO DE EMPLEO ES MUY EXTENSO,<br />

DESDE EL 100 % EN LOS VIDRIOS DE CUARZO, HASTA EL 50 % EN CIERTOS<br />

VIDRIOS<br />

LA DISMINUCION DEL PORCENTAJE DE SiO 2 , PUEDE PROVOCAR LA<br />

CRISTALIZACION O DESVITRIFICACIÓN<br />

EN CAMBIO UN AUMENTO DE SiO 2 DARIA LUGAR A LA FUSION INCOMPLETA,<br />

OBTENIÉNDOSE UN VIDRIO MÁS DURO Y DIFICIL DE TRABAJAR<br />

EN TÉRMINOS VIDRIEROS SE DICE QUE EL EXCESO DE SiO 2 ENDURECE AL<br />

VIDRIO<br />

ESTA PROPIEDAD DE CRISTALIZAR O ENDURECER EL VIDRIO PARA DEBILES<br />

VARIACIONES EN EL CONTENIDO DE SiO 2 , ES DE UNA GRAN SENSIBILIDAD, LO<br />

QUE TRAE CONSIGO LA NECESIDAD DE VIGILAR ATENTAMENTE SU<br />

PORCENTAJE.


SI SE DISMINUYE LA SÍLICE, EL VIDRIO SE HACE MÁS<br />

ALCALINO.<br />

SI SE AUMENTA LA SÍLICE:<br />

- AUMENTA LA VISCOSIDAD<br />

- AUMENTA LA RESISTIVIDAD ELÉCTRICA<br />

- MEJORA LA DUREZA<br />

- DISMINUYE SU ELASTICIDAD.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / SILICE<br />

Transformaciones polimórficas de la sílice


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / SILICE<br />

Clasificación gráfica de las fases de la sílice, con indicación de las temperaturas de<br />

inversión térmica<br />

<br />

Las líneas de trazo continuo indican estados estables y las de trazo discontinuo estados<br />

metaestables e inestables.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / SILICE<br />

Curvas de dilatación térmica de las fases<br />

cuarzo, cristobalita y tridimita.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / SILICE<br />

LA FORMACIÓN DE CRISTOBALITA<br />

TAMBIÉN PUEDE CONSTITUIR UN<br />

SERIO INCONVENIENTE DURANTE<br />

EL PROCESO DE FUSIÓN DE LOS<br />

VIDRIOS.<br />

LOS GRANOS DE CUARZO<br />

REACCIONAN FÁCILMENTE CON<br />

LOS COMPONENTES DE LA<br />

MEZCLA VITRIFICABLE, PERO, SI<br />

EVENTUALMENTE LLEGAN A<br />

TRANSFORMARSE EN<br />

CRISTOBALITA, SU<br />

INCORPORACIÓN A LA MASA<br />

FUNDIDA RESULTA MUCHO MÁS<br />

DIFÍCIL, YA QUE AL TENER<br />

MENOR DENSIDAD QUE<br />

ÉSTA, TIENDEN A<br />

ACUMULARSE EN SU<br />

SUPERFICIE<br />

VASO<br />

MOSTRANDO<br />

UN<br />

INFUNDIDO<br />

DE SILICE DE<br />

GRAN<br />

TAMAÑO Y<br />

UNA<br />

ZONA DE<br />

CUERDAS A<br />

SU<br />

ALREDEDOR


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / SILICE<br />

LAS FUENTES PRINCIPALES DE ESTA MATERIA PRIMA SON:<br />

- CUARZO<br />

- CUARCITAS<br />

- ARENAS<br />

- ARENISCAS SILICEAS<br />

- TIERRA DE INFUSORIOS (Constituida mayoritariamente por las frústulas<br />

o caparazones silíceos de unos organismos unicelulares fósiles llamados<br />

Diatomeas)<br />

DE TODAS ELLAS, Y EXCEPTUANDO LAS PEQUEÑAS APORTACIONES<br />

INDIRECTAS DE SÍLICE QUE RESULTAN DEL EMPLEO DE FELDESPATOS Y<br />

DE ALGUNOS OTROS SILICATOS QUE OCASIONALMENTE FORMAN PARTE<br />

DE LA MEZCLA, PUEDE CONSIDERARSE QUE ES<br />

LA ARENA SILICEA LA ÚNICA QUE MASIVAMENTE<br />

CONSUME LA INDUSTRIA VIDRIERA.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / SILICE<br />

LOS TRES FACTORES PRINCIPALES QUE LIMITAN LA<br />

UTILIDAD DE UNA ARENA COMO MATERIA PRIMA<br />

PARA LA FABRICACIÓN DE VIDRIO SON:<br />

- CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS<br />

- CARACTERISTICAS MINERALÓGICAS<br />

- CARACTERISTICAS GRANULOMÉTRICAS.


NUNCA DEBE PERMITIRSE<br />

SU PRESENCIA EN UNA<br />

PROPORCIÓN SUPERIOR<br />

AL 0.1 % Y EN NINGÚN<br />

CASO SON ADMISIBLES<br />

AQUELLAS ESPECIES,<br />

COMO LA CROMITA,<br />

CORINDÓN Y DISTENA, QUE<br />

PUEDAN DAR LUGAR A LA<br />

FORMACIÓN DE<br />

INCLUSIONES SÓLIDAS DE<br />

DIFÍCIL DIGESTIÓN.<br />

MATERIAS PRIMAS / SILICE<br />

PRINCIPALES MINERALES PESADOS<br />

CONTAMINENTES DE LAS ARENAS<br />

-IONES COLORANTES QUE<br />

CONTIENEN, TALES COMO<br />

LOS DE CROMO, HIERRO Y<br />

MANGANESO<br />

Cr 2 O 3 < 0.0002 % (A)<br />

Cr 2 O 3 < 0.0006 % (C)<br />

-DIFÍCIL DISOLUCIÓN EN EL<br />

VIDRIO FUNDIDO CUANDO<br />

REBASAN EL TAMAÑO DE<br />

0.3 a 0.4 mm


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / SILICE<br />

CONCENTRACIONES MAXIMAS DE Fe 2<br />

O 3<br />

PERMISIBLES EN LAS ARENAS PARA<br />

DISTINTOS TIPOS DE VIDRIO<br />

Composición típica de la arena utilizada para la fabricación de luna.<br />

OXIDO SiO 2<br />

Al 2<br />

O 3<br />

Fe 2<br />

O 3<br />

CaO MgO Na 2<br />

O K 2<br />

O<br />

% 99.43 0.29 0.027 0.01 0.03 0.01 0.04<br />

Normas British Standard (B.S.)<br />

BS: CLASE A: > 99.5 % SiO 2 CLASE C: >98.5 SiO 2<br />

CONTENIDO Fe 2 O 3<br />

Clase C: 0.030 % ,Clase B: 0.013 % Clase A: 0.008 %


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / SILICE<br />

CLASIFICACION DE ARENAS POR SU DISTRIBUCION GRANULOMETRICA. SEGUN WEISS<br />

EN GENERAL, SE FIJAN LOS LÍMITES DEL TAMAÑO DE GRANO ENTRE<br />

0.1 Y 0.3 mm PARA LA FUSIÓN EN CRISOL. EN EL CASO DE<br />

HORNOS BALSA EL LÍMITE SUPERIOR PUEDE AUMENTARSE<br />

HASTA 0.5 mm O MÁS, SEGÚN CRITERIOS, SIEMPRE QUE SE<br />

MANTENGA POR DEBAJO DE 1 mm.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / SILICE<br />

LA PROPORCIÓN DE FINOS, DE TAMAÑO INFERIOR A 0.1 mm<br />

DEBE SER INSIGNIFICANTE, GENERALMENTE MENOR DEL 1 %,<br />

DE LO CONTRARIO ESTOS FINOS REACCIONARÍAN DEMASIADO<br />

RÁPIDAMENTE Y ANTICIPARÍAN LA FORMACIÓN DE UNA MASA<br />

VÍTREA MUY VISCOSA QUE REQUERIRÍA<br />

UN TIEMPO MÁS LARGO DE AFINADO<br />

LOS GRANOS GRUESOS (>0.8 mm) PUEDEN DAR LUGAR, CON<br />

MUCHA PROBABILIDAD A LA FORMACIÓN DE INFUNDIDOS.<br />

-LOS GRANOS MUY FINOS FORMAN AGLOMERADOS, QUE PUEDEN<br />

ESCAPAR DE LA VITRIFICACION, ADEMAS DE OCLUIR GASES EN SU<br />

INTERIOR<br />

- EN CUANTO A LA FORMA SON MEJOR LOS GRANOS ANGULOSOS<br />

QUE LOS REDONDEADOS<br />

- SUPERFICIE ESPECIFICA 40 – 60 cm 2 /g


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / ANHIDRIDO BORICO<br />

EXCELENTE FORMADOR DE VIDRIO, PERO NUNCA SE EMPLEA, SALVO<br />

CASOS MUY EXCEPCIONALES, COMO VITRIFICANTE ÚNICO DEBIDO A SU<br />

ELEVADA SOLUBILIDAD.<br />

COMPONENTE ESENCIAL:<br />

- VIDRIOS NEUTROS PARA LABORATORIO<br />

- VIDRIOS TERMORRESISTENTES DE ALTA ESTABILIDAD A LOS<br />

CAMBIOS BRUSCOS DE TEMPERATURA<br />

- FIBRAS DE VIDRIO<br />

- MUCHOS VIDRIOS ESPECIALES<br />

LOS VIDRIOS DE BOROSILICATO CONSTITUYEN UN<br />

GRUPO APARTE, TANTO POR SUS PARTICULARES<br />

CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES, COMO POR SUS<br />

APLICACIONES TECNOLÓGICAS.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / ANHIDRIDO BORICO<br />

VITRIFICANTE + FUNDENTE ACIDO<br />

EN PROPORCIONES DISCRETAS ES UN ADITIVO AUXILIAR DE GRAN<br />

INTERÉS PARA LOS VIDRIOS SÓDICO-CÁLCICOS ORDINARIOS, YA QUE:<br />

- ACELERA SU FUSIÓN<br />

- MEJORA VARIAS DE SUS PROPIEDADES, TALES COMO SU<br />

ESTABILIDAD QUÍMICA, SU RESISTENCIA AL CHOQUE TÉRMICO Y SU<br />

ÍNDICE DE REFRACCIÓN.<br />

AYUDA A LA FUSIÓN DE VIDRIOS MUY SÍLICEOS, TALES COMO EL<br />

VIDRIO "PIREX".<br />

LA PRESENCIA DE ANHÍDRIDO BÓRICO EN LA MEZCLA FAVORECE LA<br />

FUSIBILIDAD Y DISMINUYE LA TENSIÓN SUPERFICIAL DEL VIDRIO<br />

FUNDIDO, LO QUE FACILITA EL AFINADO Y PERMITE REDUCIR LOS<br />

TIEMPOS DE FUSIÓN<br />

BEYERSDORFER HA DEMOSTRADO QUE UNA SUSTITUCIÓN DE UN<br />

1.5 AL 2 % EN PESO DE SiO 2 POR B 2 O 3 MEJORA EL RENDIMIENTO DE<br />

LA EXTRACCIÓN DEL VIDRIO EN UN 15 A UN 20 % .


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / ANHIDRIDO BORICO<br />

PRINCIPALES MATERIAS PRIMAS DE B 2<br />

O 3<br />

COLEMANITA<br />

Y ULEXITA<br />

SUELEN IR<br />

ACOMPAÑADAS<br />

DE<br />

CaCO 3 , QUE NO<br />

SUELEN SER<br />

PERJUDICIALES


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / ANHIDRIDO BORICO<br />

LA INDUSTRIA DEL VIDRIO ACUDE CON FRECUENCIA AL USO DE:<br />

COLEMANITA Y ULEXITA<br />

AMBOS SUELEN IR ACOMPAÑADOS DE IMPUREZAS DE<br />

CARBONATO CÁLCICO QUE NORMALMENTE NO SON<br />

PERJUDICIALES<br />

MÁS GRAVE ES LA FALTA DE HOMOGENEIDAD QUÍMICA QUE<br />

SUELEN PRESENTAR ESTOS MINERALES.<br />

PARA REMEDIAR ESTE INCONVENIENTE ALGUNOS RECOMIENDAN<br />

SOMETER EL MINERAL A UNA DESHIDRATACIÓN PREVIA. CON<br />

ELLO SE CONSIGUE ASIMISMO REDUCIR LAS PÉRDIDAS DE B 2 O 3<br />

QUE SE PRODUCEN POR VOLATILIZACIÓN DURANTE LA FUSIÓN<br />

DEL VIDRIO.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / FUNDENTES<br />

FINALIDAD:<br />

FAVORECER LA FORMACIÓN DE VIDRIO REBAJANDO LA TEMPERATURA DE<br />

FUSIÓN DE LA SILICE Y FACILITANDO SU ELABORACIÓN<br />

LOS ÓXIDOS QUE ASÍ ACTÚAN SON LOS MODIFICADORES DE RED Y, DENTRO<br />

DE ELLOS, SON LOS ALCALINOS LOS QUE MEJOR CUMPLEN ESTE COMETIDO<br />

<br />

Na O,... K O,...,<br />

Li O<br />

2 2 2<br />

LA ADICIÓN DE FUNDENTES VIENE LIMITADA POR LA ESTABILIDAD<br />

DEL VIDRIO<br />

LA INCORPORACIÓN DE ÓXIDOS MODIFICADORES A LA RED VÍTREA<br />

DETERMINA LA APERTURA DE ENLACES Si – O – Si Y, POR LO TANTO, LA<br />

CREACIÓN DE IONES OXÍGENO NO PUENTE. ELLO TRAE CONSIGO UNA<br />

DISMINUCIÓN DE LA COHESIÓN DEL RETÍCULO QUE SE MANIFIESTA<br />

GENERALMENTE EN UN DETRIMENTO DE LAS PROPIEDADES DEL VIDRIO<br />

(AUMENTO DEL COEFICIENTE DE DILATACIÓN TÉRMICA,<br />

DEBILITAMIENTO DE LA RESISTENCIA MECÁNICA Y MENOR<br />

ESTABILIDAD QUÍMICA, DISMINUCIÓN DE LA VISCOSIDAD,<br />

MAYOR TENDENCIA A LA DESVITRIFICACIÓN, ETC.).


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / FUNDENTES<br />

EL EFECTO DE LOS FUNDENTES ES DOBLE:<br />

1.- REBAJAN EL PUNTO DE TRANSFORMACIÓN AUMENTANDO LA<br />

FUSIBILIDAD<br />

2.- AUMENTAN LA EXTENSIÓN DEL "PALIER" DE TRABAJO DEL<br />

VIDRIO AL DISMINUIR SU VISCOSIDAD<br />

CABE SEÑALAR QUE SI LA TEMPERATURA DEL COMIENZO DE LA<br />

FUSIÓN SE REBAJA, ESTO NO SIGNIFICA QUE LA TEMPERATURA<br />

DE AFINADO SE REBAJE TAMBIÉN.<br />

LOS VIDRIOS RICOS EN SOSA ( > 14.3 %) PRESENTAN:<br />

- COEFICIENTE DE DILATACIÓN MUY ALTO<br />

- ROMPEN FÁCILMENTE AL SER CALENTADOS<br />

- SON BLANDOS<br />

- SON ATACADOS POR EL AGUA CON FACILIDAD<br />

- LAS PROPIEDADES MECÁNICAS SE MODIFICAN POCO


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / FUNDENTES<br />

LA MATERIA PRIMA MÁS FRECUENTEMENTE UTILIZADA PARA INTRODUCIR EL<br />

ÓXIDO DE SODIO EN EL VIDRIO ES EL CARBONATO SÓDICO, COMÚNMENTE<br />

LLAMADO SOSA. EL CARBONATO SÓDICO O SOSA SOLVAY, FUNDE A 850 ºC.<br />

EXISTEN POTENTES YACIMIENTOS DE CARBONATO SÓDICO NATURAL O TRONA<br />

(Na 2 CO 3 .NaHCO 3 .2H 2 O), SIN EMBARGO, EN EUROPA<br />

LA MAYOR PARTE DEL CARBONATO SÓDICO QUE CONSUME LA<br />

INDUSTRIA VIDRIERA SE PREPARA POR EL MÉTODO SOLVAY,<br />

QUE CONSISTE EN EL TRATAMIENTO DEL CLORURO SÓDICO CON BICARBONATO<br />

AMÓNICO PARA FORMAR BICARBONATO SÓDICO QUE POSTERIORMENTE SE<br />

SOMETE A UNA DESCARBONATACIÓN.<br />

BICARBONATO AMONICO


PRECIPITA EN EL SENO DE LA DISOLUCION DEL NH 4 Cl<br />

LA DISOLUCION Y EL PRECIPITADO SE SEPARAN POR FILTRACION<br />

(QUE SE UTILIZO COMO BICARBONATO AMONICO)


DIAGRAMA FLUJO DEL PROCEDIMIENTO SOLVAY


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / FUNDENTES<br />

COMPOSICION QUIMICA<br />

MEDIA DE LA SOSA SOLVAY<br />

CUANTO MÁS PEQUEÑO SEA EL TAMAÑO DE GRANO, MÁS HIGROSCÓPICO<br />

RESULTA Y MÁS FÁCIL Y RÁPIDAMENTE TOMA EL AGUA DE LA MEZCLA PARA<br />

FORMAR HIDRATOS.<br />

AL PERDERSE LA HUMEDAD, SE FACILITA LA SEGREGACIÓN DE LOS<br />

COMPONENTES. POR ESO MUCHAS VECES SE RECURRE A LA FORMACIÓN<br />

PREVIA DE MONOHIDRATO<br />

EL MEJOR RENDIMIENTO DE FUSIÓN SE OBTIENE<br />

CUANDO LA GRANULOMETRÍA DE LA SOSA SE MANTIENE<br />

LIGERAMENTE INFERIOR A LA DE LA ARENA.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / FUNDENTES<br />

SULFATO SÓDICO<br />

SE ADICIONA A LA MEZCLA COMO AFINANTE, POR LO QUE CONSTITUYE<br />

SIEMPRE UNA APORTACIÓN INDIRECTA DE ÓXIDO DE SODIO AL VIDRIO.<br />

NO PUEDE CONSIDERARSE COMO UNA MATERIA PRIMA SUMINISTRADORA<br />

DE LA TOTALIDAD DE ESTE COMPONENTE, POR LOS NUMEROSOS<br />

INCONVENIENTES QUE SU USO PRESENTA:<br />

- FUERTE ACCIÓN AGRESIVA SOBRE EL MATERIAL REFRACTARIO<br />

- DIFÍCIL MANTENIMIENTO DEL EQUILIBRIO CARBÓN-SULFATO<br />

- PERTURBACIONES QUE PUEDE INDUCIR EN EL VIDRIO (BURBUJAS<br />

DE SULFATO, COLORACIÓN AMARILLENTA)<br />

- ELEVADA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA POR EFECTO DEL SO 2<br />

RESULTANTE<br />

POR DICHAS RAZONES SÓLO SE SUELE INTRODUCIR, COMO MÁXIMO, DE UN<br />

20 A UN 25 % DEL TOTAL DE Na 2 O EN FORMA DE SULFATO EN ALGUNAS<br />

FABRICACIONES DE VIDRIO PLANO.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS /FUNDENTES<br />

EL EMPLEO DE SULFATO DE SODIO EXIGE, APROXIMADAMENTE,<br />

LA ADICIÓN SIMULTÁNEA DE UN 6 A UN 8 % DE SU PESO EN<br />

CARBÓN (CARBÓN DE MADERA O ANTRACITA EN POLVO) PARA SU<br />

REDUCCIÓN A SULFITO<br />

LA CANTIDAD AÑADIDA ES FUNCIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA DE LA<br />

ARENA Y EL COLOR DEL VIDRIO<br />

HA DE EVITARSE QUE EL SULFATO CON UNA TENSIÓN DE VAPOR BAJA<br />

QUEDE FLOTANDO EN EL VIDRIO ORIGINANDO PEQUEÑOS BULLONES<br />

UN AUMENTO DE CARBÓN O ELEMENTOS REDUCTORES DARÍA<br />

LUGAR A UN VIDRIO AMARILLO, CARACTERÍSTICO DE LOS VIDRIOS<br />

ESCASOS DE SULFATO, MUY APRECIADO EN LA VIDRIERÍA DE<br />

BOTELLAS PERO NO EN LA FABRICACIÓN DE LUNA FLOTADA.


OCLUSIONES DE SULFATO.<br />

LA CAUSA PRINCIPAL QUE DA LUGAR A LA APARICIÓN DE ESTE DEFECTO ES EL<br />

MANTENIMIENTO DE UNA CONCENTRACIÓN DE SULFATO QUE EXCEDA DEL LÍMITE<br />

DEL 1.8 % DE Na 2 SO 4 , O DE SU EQUIVALENTE DEL 1 % DE SO 3 , QUE ES EL VALOR<br />

MÁXIMO QUE PUEDE ADMITIR EL VIDRIO EN DISOLUCIÓN.<br />

EXCESO: SOBREDOSIFICACIÓN DE SULFATO EN LA MEZCLA Y APORTACIÓN DE<br />

SO 2 PROCEDENTE DE LA OXIDACIÓN DEL AZUFRE QUE, COMO IMPUREZA,<br />

ACOMPAÑA A MUCHOS COMBUSTIBLES.<br />

2SO 2 + O 2 + 2Na 2 O ↔ 2Na 2 SO4<br />

EL EQUILIBRIO ANTERIOR EXPERIMENTA POR ENCIMA DE 1240°C, QUE ES LA<br />

TEMPERATURA DE DESCOMPOSICIÓN DEL SULFATO SÓDICO, UN DESPLAZAMIENTO<br />

HACIA LA IZQUIERDA. ASÍ, PUES, ELEVANDO LA TEMPERATURA POR ENCIMA DE<br />

ESTE VALOR, SE DISMINUYE LA FORMACIÓN DE SULFATO. DE ESTE MODO PUEDEN<br />

LLEGAR A DISOLVERSE LAS INCLUSIONES DE SULFATO FORMADAS CON<br />

ANTERIORIDAD, SI BIEN SUELEN DEJAR EN EL VIDRIO UNA HUELLA DE CUERDAS<br />

EN EL LUGAR DONDE ESTUVIERON.<br />

LAS INCLUSIONES DE SULFATO PUEDEN EVITARSE TAMBIÉN AÑADIENDO<br />

A LA MEZCLA UNA CANTIDAD ADECUADA DE POLVO DE CARBÓN QUE<br />

ACTÚA COMO REDUCTOR DEL SULFATO. DEBE EVITARSE, SIN EMBARGO,<br />

UNA REDUCCIÓN DEMASIADO ENÉRGICA QUE PODRÍA DAR LUGAR A UNA<br />

COLORACIÓN DEL VIDRIO POR FORMACIÓN DE POLISULFUROS.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / FUNDENTES<br />

COMO FUENTES DE SULFATO SÓDICO SE PUEDEN EMPLEAR ALGUNAS<br />

ESPECIES MINERALES NATURALES, COMO:<br />

- THENARDITA (Na 2 SO 4 )<br />

- GLAUBERITA (Na 2 SO 4 .CaSO 4 )<br />

- MIRABILITA (Na 2 SO 4 .10H 2 O)<br />

LO MÁS FRECUENTE ES RECURRIR AL PRODUCTO QUÍMICO ANHIDRO<br />

QUE SE OBTIENE A PARTIR DEL AZUFRE RESIDUAL DEL PROCESO DE<br />

FABRICACIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO POR TOSTACIÓN DE PIRITAS, O<br />

TAMBIÉN A PARTIR DEL PROCESO LEBLANC EN SU PRIMERA FASE<br />

PUEDE LLEVAR COMO IMPUREZAS PEQUEÑAS CANTIDADES DE<br />

CLORURO SÓDICO Y DE SULFATOS DE CALCIO, MAGNESIO, ALUMINIO Y<br />

HIERRO.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / BASES U OXIDOS<br />

SON ELEMENTOS ESTABILIZANTES QUE INTRODUCIDOS EN LA<br />

COMPOSICIÓN DEL VIDRIO EN MAYOR O MENOR PORCENTAJE,<br />

PERMITEN DESPLAZAR EN UNO U OTRO SENTIDO<br />

CIERTAS PROPIEDADES DE ÉSTE.<br />

LA CAL (CaO), LA MAGNESIA (MgO), LA BARITA (BaO) Y LOS<br />

OXIDOS DE CINC Y PLOMO (ZnO Y PbO) SON LOS MÁS<br />

IMPORTANTES.<br />

ESTOS DOS ÚLTIMOS ÓXIDOS SOLO SE EMPLEAN EN<br />

LA COMPOSICIÓN DE VIDRIOS ESPECIALES.<br />

INCIDEN Y DOTAN DE MAYOR VISCOSIDAD Y<br />

ESTABILIDAD QUÍMICA. MAYOR RESISTENCIA<br />

MECÁNICA Y BRILLO. REPARAN POR ASÍ DECIR LOS<br />

DAÑOS DE LA RED. EL SrO, CaO, BaO, MgO SON EN<br />

REALIDAD MODIFICADORES DE LA RED, PERO<br />

TAMBIÉN REALIZAN LABORES DE ESTABILIZANTES.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / FUNDENTES<br />

OXIDO DE CALCIO<br />

SU PRESENCIA AUMENTA LA ESTABILIDAD QUÍMICA Y MECÁNICA DEL<br />

VIDRIO, POR LO QUE, DESDE EL PUNTO DE VISTA FUNCIONAL, ACTÚA<br />

COMO ESTABILIZANTE, EVITANDO UNA DEGRADACION HIDROLITICA<br />

DE LA SUPERFICIE DEL VIDRIO,<br />

- ESTRUCTURALMENTE TIENE EL CARÁCTER DE MODIFICADOR DE<br />

RED<br />

- ES EL MÁS IMPORTANTE DE LOS ELEMENTOS BÁSICOS DEL VIDRIO<br />

- EN VIDRIERÍA COMÚN Y EN PARTICULAR EN LA FABRICACIÓN DE<br />

BOTELLAS SE EMPLEA LA CAL EN UN PORCENTAJE MÁS ELEVADO<br />

QUE EN LA FABRICACIÓN DE VIDRIOS BLANCOS.


- UN EXCESO DE ÓXIDO DE CALCIO PUEDE FACILITAR LA<br />

DESVITRIFICACIÓN, SI LA COMPOSICIÓN DEL VIDRIO ENTRA DENTRO<br />

DE LA ZONA DE ESTABILIDAD DE CIERTAS FASES CRISTALINAS, COMO<br />

PUEDE SER LA WOLLASTONITA, CaO.SiO 2<br />

DESVITRIFICACIONES:<br />

INCLUSIONES SOLIDAS NACIDAS<br />

EN EL SENO DE ÑA MASA VITREA POR<br />

CRISTALIZACION<br />

DE UNO O MAS DE SUS COMPONENTES<br />

-WOLLASTONITA<br />

EN FORMA DE<br />

LISTON<br />

CRISTOBALITA<br />

EN FORMA<br />

DE LANCETA<br />

LAS DESVITRIFICACIONES SE MANIFIESTAN PREFERENTEMENTE EN<br />

LUGARES DE DISCONTINUIDAD DEL FUNDIDO Y EN LAS ZONAS DE<br />

HETEROGENEIDAD QUIMICA CREADAS POR ALTERACIONES LOCALES DE<br />

COMPOSICION


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / FUNDENTES<br />

ECONOMÍA Y UTILIDAD<br />

↓<br />

ECONOMÍA POR DOS RAZONES, PORQUE SE ENCUENTRAN A BUENOS<br />

PRECIOS Y EN TODAS PARTES CALIZAS PURAS PARA LA OBTENCIÓN<br />

DE VIDRIOS BLANCOS, Y PORQUE ECONOMIZA LOS FUNDENTES<br />

MUCHO MÁS COSTOSOS, AL SER ELLA MISMA UN FUNDENTE FRENTE<br />

A LA ARENA.<br />

UTILIDAD, YA QUE LOS VIDRIEROS SABEN QUE LA CAL:<br />

- FACILITA LA FUSIÓN<br />

- MEJORA EL AFINADO PUES EL CO 2 ES UN GAS AFINANTE<br />

- DA FLUIDEZ AL VIDRIO A ALTAS TEMPERATURAS, PERO A BAJAS<br />

TEMPERATURAS LO HACE MÁS DIFÍCIL DE TRABAJAR POR<br />

ENDURECER DEMASIADO RÁPIDAMENTE, ES DECIR, ACORTA EL<br />

"PALIER" DE TRABAJO, POR LO QUE UN VIDRIO RICO EN CAL DEBE DE<br />

SER TRABAJADO RÁPIDAMENTE.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / FUNDENTES<br />

PROPIEDADES EN FRÍO<br />

LA CAL HACE AL VIDRIO:<br />

- MENOS SOLUBLE, AUMENTANDO SU RESISTENCIA A<br />

LA ACCIÓN DE LA LLUVIA Y LOS AGENTES<br />

ATMOSFÉRICOS<br />

- MENOS FRÁGIL<br />

- MÁS BRILLANTE<br />

- AUMENTA SU RESISTENCIA MECÁNICA.


SEGÚN LAS NORMAS B.S. LAS CALIZAS PARA LA FABRICACIÓN DE VIDRIO<br />

DEBEN TENER UNA RIQUEZA MÍNIMA DEL 55.2 % DE CaO.<br />

EN CUANTO A IMPUREZAS, LA CONCENTRACIÓN DE Fe 2 O 3 NO DEBE<br />

EXCEDER DEL 0.035 % Y EL CONTENIDO DE MATERIA ORGÁNICA DEBE SER<br />

INFERIOR AL 0.1 %<br />

CUALQUIER OTRO ELEMENTO COLORANTE DEL VIDRIO DEBE ESTAR<br />

AUSENTE. EL RESIDUO INSOLUBLE EN ÁCIDO CLORHÍDRICO,<br />

INCLUYENDO LA SÍLICE, DEBE MANTENERSE POR DEBAJO DEL 1 %<br />

OTRAS IMPUREZAS, TALES COMO MANGANESO, PLOMO, AZUFRE Y<br />

FÓSFORO, CONSIDERADAS INDIVIDUALMENTE, NO HAN DE EXCEDER DEL<br />

0.1 % EXPRESADAS EN ÓXIDOS<br />

EL TAMAÑO DE GRANO DE LA CALIZA DEBE ESTAR COMPRENDIDO<br />

ENTRE 0.3 Y 1.2 mm CUANDO LA FUSIÓN DEL VIDRIO SE REALICE<br />

EN CRISOL<br />

PARA LA FUSIÓN EN HORNOS DE BALSA EL INTERVALO<br />

GRANULOMÉTRICO DEBE SER MÁS ESTRECHO. ASÍ, EL TAMAÑO<br />

DE GRANO NO PUEDE SER MAYOR DE 0.45 mm, PERO LA<br />

FRACCIÓN INFERIOR A 0.12 mm, NO DEBE EXCEDER DEL 25 % .


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / FUNDENTES<br />

CON CARÁCTER EXCEPCIONAL SE HA INTRODUCIDO EL ÓXIDO DE CALCIO<br />

BAJO LA FORMA DE CAL VIVA (CaO) O DE CAL APAGADA (Ca(OH) 2 )<br />

LA VENTAJA DE AMBAS RADICA EN SU MAYOR GRADO DE PUREZA. EN EL<br />

PRIMER CASO DEBE SEÑALARSE EL INCONVENIENTE DE SU<br />

HIGROSCOPICIDAD, SI BIEN AMPLIAMENTE COMPENSADO POR EL<br />

AUMENTO DE LA VELOCIDAD DE FUSIÓN QUE PUEDE LLEGAR A SER DE UN<br />

20 %.<br />

OTRAS MATERIAS PRIMAS APORTADORAS DE ÓXIDO DE CALCIO<br />

EN OCASIONES, PARA INTRODUCIR PARTE DEL ÓXIDO DE CALCIO,<br />

TAMBIÉN SE RECURRE A OTRAS MATERIAS PRIMAS NATURALES, COMO EL<br />

FELDESPATO CÁLCICO O ANORTITA (CaO.Al 2 O 3 .2SiO 2 ), QUE ES A LA<br />

VEZ FUENTE DE Al 2 O 3<br />

EL ELEVADO CONTENIDO DE ALÚMINA CONSTITUYE AL MISMO TIEMPO<br />

UNA IMPORTANTE LIMITACIÓN DE SUS POSIBILIDADES DE APLICACIÓN.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / FUNDENTES<br />

OXIDO DE MAGNESIO<br />

LOS VIDRIOS MAGNÉSICOS SON MÁS ESTABLES QUE LOS DE CALCIO, Y BASTA EN<br />

ELLOS UNA PEQUEÑA CONCENTRACIÓN DE MgO PARA OBSTACULIZAR LA TENDENCIA<br />

A LA DESVITRIFICACIÓN DISMINUYENDO LA FORMACION DE WOLLASTONITA<br />

(ELEMENTO CORRECTIVO DE LA DESVITRIFICACIÓN, PERMITIENDO DISMINUIR EL<br />

PORCENTAJE DE SÍLICE Y PARALELAMENTE LA CANTIDAD DE FUNDENTE)<br />

INCONVENIENTE → VIDRIO RICO EN MAGNESIA HOMOGENEIZA MAL<br />

- LA PRESENCIA DE ESTE ÓXIDO EN PROPORCIONES DEL 3 AL 4 % ELEVA LA<br />

VISCOSIDAD DEL VIDRIO Y ALARGA EL INTERVALO TÉRMICO DE MOLDEABILIDAD<br />

- LA PRESENCIA DE MgO HACE QUE EL COEFICIENTE DE DILATACIÓN LINEAL SEA<br />

MENOR, CON LO QUE AUMENTA LA RESISTENCIA A LOS CAMBIOS BRUSCOS DE<br />

TEMPERATURA (CHOQUE TÉRMICO)<br />

- TAMBIÉN MEJORA LAS PROPIEDADES MECÁNICAS Y LOS VIDRIOS SON DE MENOR<br />

DENSIDAD.<br />

LA MATERIA PRIMA MÁS FRECUENTE PARA SU INTRODUCCIÓN EN EL VIDRIO<br />

ES LA DOLOMITA. LA MAGNESITA NUNCA ES ACONSEJABLE EMPLEARLA A<br />

CAUSA DE SU ELEVADO CONTENIDO DE Fe 2 O 3 .


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / ESTABILIZANTES / ALUMINA<br />

LA INCORPORACIÓN DE ALÚMINA AL VIDRIO DA LUGAR:<br />

PROPIEDADES DEL VIDRIO.<br />

- UN AUMENTO DE LA RESISTENCIA MECÁNICA<br />

- MEJORA DE LA ESTABILIDAD QUÍMICA<br />

- ELEVACIÓN DE LA REFRACTARIEDAD<br />

- DISMINUCIÓN DEL COEFICIENTE DE DILATACIÓN TÉRMICA<br />

(MEJOR RESISTENCIA AL CHOQUE TÉRMICO)<br />

UNA PEQUEÑA ADICIÓN DE ALÚMINA EN SUBSTITUCIÓN DE LA CAL, PUEDE<br />

DAR UN VIDRIO MÁS SÓLIDO. HACE A ESTE MENOS ATACABLE POR LOS<br />

AGENTES ATMOSFÉRICOS, Y MÁS RESISTENTES A LAS ROTURAS


PROCESO.<br />

FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / ESTABILIZANTES / ALUMINA<br />

LA INCORPORACIÓN DE ALÚMINA AL VIDRIO DA LUGAR:<br />

- IMPIDE O RETARDA LA TENDENCIA A LA DESVITRIFICACIÓN<br />

- AUMENTA LA VISCOSIDAD DEL VIDRIO ENSANCHANDO SU INTERVALO DE<br />

TRABAJO<br />

- ELEVA CONSIDERABLEMENTE SU TENSIÓN SUPERFICIAL.<br />

ESTO HACE QUE LOS VIDRIOS ALUMINOSOS, ADEMÁS DE REQUERIR<br />

TEMPERATURAS DE FUSIÓN MÁS ALTAS, PRESENTEN MAYORES<br />

DIFICULTADES PARA SU AFINADO<br />

EN LA MAYORÍA DE LOS VIDRIOS SÓDICO-CÁLCICOS COMERCIALES ES<br />

FRECUENTE LA INCORPORACIÓN DE Al 2 O 3 EN UNA PROPORCIÓN DEL 1- 3 %.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / ESTABILIZANTES<br />

LAS MATERIAS PRIMAS QUE MÁS SE UTILIZAN HABITUALMENTE PARA<br />

APORTAR ALÚMINA AL VIDRIO SON LOS FELDESPATOS, CUYOS<br />

REPRESENTANTES MÁS TÍPICOS SON LOS DE LAS SERIES DE<br />

<br />

LAS ORTOCLASAS<br />

(K,Na)<br />

2O.Al2O 3.6SiO2<br />

Y DE LAS PLAGIOCLASAS<br />

<br />

ASÍ COMO LA ANORTITA<br />

<br />

(Ca,Na )O.Al O .6SiO<br />

2 2 3 2<br />

CaO.Al2O 3.2SiO2<br />

SU USO ES RECOMENDABLE PORQUE SON COMPUESTOS QUE<br />

FUNDEN A TEMPERATURAS RELATIVAMENTE BAJAS Y SE<br />

INCORPORAN FÁCILMENTE AL VIDRIO SIN PRODUCIR<br />

PERTURBACIONES.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / COMPONENTES SECUNDARIOS<br />

EN LA COMPOSICIÓN DE LOS VIDRIOS INTERVIENEN<br />

HABITUALMENTE OTROS CONSTITUYENTES<br />

MINORITARIOS CON FUNCIONES DETERMINADAS:<br />

- AFINANTES<br />

- DECOLORANTES<br />

- COLORANTES<br />

- OPACIFICANTES<br />

-FLUIDIFICANTES,<br />

-ETC.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / COMPONENTES SECUNDARIOS<br />

AFINANTES<br />

SIRVEN PARA HOMOGENEIZAR EL PRODUCTO DE LA FUSIÓN QUE<br />

CONTIENE NUMEROSAS CUERDAS Y BURBUJAS<br />

LAS CUERDAS SON INCLUSIONES VITREAS (ZONAS LOCALES DE VIDRIO<br />

QUE SE DIFERENCIAN POR SU COMPOSICION QUIMICA DEL RESTO DE LA<br />

MASA EN QUE SE HALLAN SITUADAS) EN FORMA DE LARGAS VENAS MÁS<br />

O MENOS DEFINIDAS<br />

LA HOMOGENIZACIÓN SE CONSIGUE POR<br />

ADICIÓN A LA COMPOSICIÓN DE<br />

MATERIAS QUE SE VAPORIZAN EN EL<br />

SENO DE UNA MASA FUNDIDA,<br />

PRODUCIENDO UNA INTENSA AGITACIÓN<br />

QUE HOMOGENIZA LA MASA, FAVORECE<br />

LA SEDIMENTACIÓN DE LAS PARTÍCULAS<br />

SÓLIDAS NO VITRIFICADAS Y EL<br />

DESPRENDIMIENTO DE LAS OCLUSIONES<br />

GASEOSAS.<br />

CUERDA EN UNA PIEZA<br />

DE VIDRIO


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / COMPONENTES SECUNDARIOS<br />

AFINANTES<br />

SULFATO SÓDICO (SO 4 Na 2 )<br />

EL SULFATO SÓDICO, QUE ES UNA MATERIA PRIMA APORTADORA DE<br />

ÓXIDO DE SODIO (FUNDENTE), ES EL AGENTE MAS IMPORTANTE PARA<br />

EL AFINADO DE LOS VIDRIOS – SÓDICO – CALCICOS.<br />

TIENE LA VENTAJA DE QUE SOLAMENTE SE DESCOMPONE A LAS<br />

TEMPERATURAS ELEVADAS (1240 ºC) DEL PROCESO DE AFINADO,<br />

CON LO CUAL LA VAPORIZACIÓN ES MUY LIMITADA<br />

DURANTE LA FUSIÓN Y AFINADO DE UN VIDRIO CON SULFATO, EL<br />

PESO ESPECIFICO PASA DE 2.25 A 2.50 g/cm 3 POR EXPULSIÓN DE<br />

GASES<br />

LA UTILIZACIÓN DE SULFATO TRAE CONSIGO, GENERALMENTE, LA<br />

NECESIDAD DE UTILIZAR TAMBIÉN CIERTA CANTIDAD DE CARBÓN<br />

COMO REDUCTOR PARA PASARLO A LA FORMA DE SULFURO<br />

Y PUEDA INCORPORARSE AL VIDRIO


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / COMPONENTES SECUNDARIOS<br />

EXCESO DE CARBONO SOBRE EL CONTENIDO DE SULFATO<br />

EL CARBONO REDUCE A LOS SULFATOS CONTENIDOS EN EL VIDRIO DANDO:<br />

- POLISULFUROS→ COLORACION AMARILLA<br />

- VIDRIO BIEN AFINADO<br />

EXCESO DE SULFATO SOBRE EL CONTENIDO DE CARBONO<br />

- VIDRIO MAL AFINADO→ PRESENCIA DE BULLONES<br />

BULLON: INCLUSION GASEIFORME DENTRO DEL VIDRIO<br />

FUNDIDO<br />

- NO HABRA COLORACION AMARILLA


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / COMPONENTES SECUNDADRIOS<br />

AFINANTES<br />

ANHÍDRIDO ARSENIOSO (As 2 O 3 )<br />

A TEMPERATURA ELEVADA Y EN PRESENCIA DE CARBONO (C) SE<br />

DESPRENDE EN ARSÉNICO METÁLICO Y MONÓXIDO DE<br />

CARBONO (CO), Y ESTE DESPRENDIMIENTO GASEOSO ES LO<br />

QUE CLARIFICA LA MASA FUNDIDA<br />

ADEMÁS PUEDE ACTUAR COMO COLORANTE Y OPACIFICANTE<br />

POR SU PARTE, EL ARSÉNICO METÁLICO FUNCIONA COMO<br />

REDUCTOR, TOMANDO EL OXIGENO DE LOS CUERPOS<br />

PRESENTES. NO QUEDA EN EL VIDRIO MÁS QUE EN DÉBILES<br />

PROPORCIONES<br />

SE PRESENTA, GENERALMENTE, EN FORMA DE POLVO<br />

BLANQUECINO. ES MUY VENENOSO.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / COMPONENTES SECUNDADRIOS<br />

Afinantes utilizados en la producción de vidrio.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / COMPONENTES SECUNDARIOS<br />

DECOLORANTES.<br />

EVITAN LA COLORACIÓN DEL VIDRIO FABRICADO, BIEN POR<br />

UN PROCESO DE OXIDACIÓN - REDUCCIÓN, O POR COMUNICAR<br />

AL VIDRIO UNA COLORACIÓN COMPLEMENTARIA A LA QUE<br />

HABRIA ADQUIRIDO EN EL PROCESO DE FABRICACIÓN


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / COMPONENTES SECUNDARIOS<br />

DECOLORANTES.<br />

MANGANESO (Mn)<br />

LA MAS CONOCIDA ES LA PIROLUSITA O DIÓXIDO DE MANGANESO MnO 2<br />

UTILIZADA DESDE ANTIGUO CON EL NOMBRE DE “ JABÓN DE VIDRIEROS “<br />

POR SU ACCIÓN DECOLORANTE AL REDUCIR LOS COMPUESTOS FÉRRICOS<br />

EN FERROSOS, ACTÚA QUÍMICAMENTE AL COMUNICAR UN COLOR ROJO<br />

COMPLEMENTARIO AL VERDE PRODUCIDO POR EL HIERRO FERROSO. SE<br />

PUEDE EMPLEAR EN DOSIS MEDIAS (250 gr/1000 Kg DE ARENA)<br />

ACTUALMENTE SE EMPLEA CADA VEZ MENOS POR LAS DIFICULTADES QUE<br />

PRESENTA SU USO, YA QUE SE TRATA DE UN ELEMENTO CORRECTOR DE<br />

DOBLE EFECTO<br />

LA COLORACIÓN DEL MANGANESO ES FUNCIÓN DE LA DURACIÓN DEL<br />

CALENTAMIENTO, DE LA TEMPERATURA, DE LA ATMÓSFERA MÁS O MENOS<br />

REDUCTORA Y DEL POSTERIOR RECOCIDO DEL VIDRIO.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / COMPONENTES SECUNDADRIOS<br />

DECOLORANTES.<br />

LA DECOLORACIÓN CON MANGANESO ES UNA ACCIÓN FÍSICA, QUE SE FUNDAMENTA<br />

EN LOS COLORES COMPLEMENTARIOS. EL TINTE ROSA O VIOLÁCEO QUE DA EL<br />

MANGANESO ASEGURA LA COMPENSACIÓN DE LOS TINTES VERDES O AMARILLENTO<br />

DEL HIERRO, LO QUE PUEDE DAR COMO RESULTADO UNA AUSENCIA TOTAL DE TINTE.<br />

LA DECOLORACIÓN ES TAMBIÉN UNA ACCIÓN QUÍMICA YA QUE A ALTA<br />

TEMPERATURA SE REDUCE EL BIÓXIDO DE MANGANESO (Mn 2 O 3 ) Y OXIDA AL<br />

FERROSO (FeO) QUE PASA A FÉRRICO (Fe 2 O 3 ).<br />

Mn O 2FeO 2MnO Fe O<br />

2 3 2 3<br />

ESTA REACCIÓN ES REVERSIBLE Y SE PRODUCE TAMBIÉN A BAJA TEMPERATURA<br />

BAJO LA ACCIÓN DE LA LUZ, PUDIENDO OCURRIR QUE VIDRIOS BLANCOS VUELVAN<br />

A SER ROSA O VIOLETA POR RETORNO HACIA EL ÓXIDO DE MANGANESO.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / COMPONENTES SECUNDADRIOS<br />

COLORANTES.<br />

SON SUSTANCIAS EMPLEADAS PARA DAR COLORACIÓN AL VIDRIO, O<br />

PARA VOLVERLO INCOLORO ANULANDO LA TONALIDAD VERDE, QUE LE<br />

ES NATURAL.<br />

SU PRESENCIA COLOREA TODA LA MASA, AUNQUE EL EFECTO PUEDE<br />

PRODUCIRSE TAMBIÉN EN UN REVESTIMIENTO SUPERFICIAL DE<br />

ESMALTES<br />

EL COLOR EN EL VIDRIO ES PRODUCIDO POR LA ACCIÓN DE LOS<br />

ÓXIDOS DE LOS ELEMENTOS PERTENECIENTES A LOS GRUPOS DE<br />

TRANSICIÓN DE LA TABLA PERIÓDICA DE ELEMENTOS SIENDO LOS MÁS<br />

IMPORTANTES:<br />

TITANIO, VANADIO, CROMO, MANGANESO, COBRE Y COBALTO<br />

LAS PROPORCIONES EN QUE ESTOS ÓXIDOS ENTRAN EN EL VIDRIO,<br />

SUELEN SER PEQUEÑAS, PERO VARÍAN CON LA INTENSIDAD DE<br />

COLORACIÓN QUE SE QUIERE OBTENER Y CON EL PODER COLORANTE<br />

DEL OXIDO EN CUESTIÓN.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / COMPONENTES SECUNDADRIOS<br />

Elementos utilizados en la coloración del vidrio.<br />

AZUL TURQUESA<br />

/ OXIDO DE URANIO


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / COMPONENTES SECUNDADRIOS<br />

COLORANTES<br />

LAS COLORACIONES ESTÁN INFLUIDAS POR MÚLTIPLES<br />

FACTORES COMO SON:<br />

- EL GRADO DE OXIDACIÓN DE LAS SUBSTANCIAS. ASÍ,<br />

DIFERENTES ÓXIDOS DEL MISMO METAL PUEDEN DAR LUGAR<br />

A COLORACIONES DISTINTAS, POR EJEMPLO AZUL O VERDE.<br />

- LA ATMÓSFERA DEL HORNO, OXIDANTE O REDUCTORA.<br />

- LA NATURALEZA DEL VIDRIO, PUES, POR EJEMPLO, LA<br />

ALÚMINA EXAGERA LA COLORACIÓN DEBIDA AL HIERRO Y LA<br />

CAL Y LA POTASA TAMBIÉN INFLUYEN SOBRE AQUELLA<br />

EN GENERAL LA COLORACIÓN ES TANTO MAS INTENSA<br />

CUANTO MÁS BÁSICO ES EL VIDRIO.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / COMPONENTES SECUNDADRIOS<br />

COLORANTES<br />

OXIDO DE HIERRO<br />

HA SIDO CONSIDERADO DURANTE MUCHO TIEMPO COMO UNA<br />

IMPUREZA DE LAS ARENAS, QUE SE USABA PARA OBTENER<br />

EL COLOR EXIGIDO POR LOS CONSUMIDORES DE BOTELLAS<br />

DE CHAMPAGNE<br />

LOS FABRICANTES SE LIMITABAN A ADOPTAR LAS<br />

COMPOSICIONES EN FUNCIÓN DE LA CANTIDAD DE HIERRO<br />

IMPUESTA POR EL COLOR, SIN PREOCUPARSE DEL PAPEL<br />

FUNDENTE DE ESTE<br />

SIN EMBARGO EL ÓXIDO DE HIERRO, CUYA ADICIÓN ALCANZA<br />

HASTA UN 4 % EN LOS VIDRIOS OBSCUROS, PUEDE<br />

INTERVENIR COMO UN VERDADERO FUNDENTE, Y_COMO TAL<br />

REBAJAR OTRO TANTO LA PROPORCIÓN DE ÁLCALIS.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / COMPONENTES SECUNDADRIOS<br />

EL HIERRO PRESENTA TRES GRADOS DE OXIDACION:<br />

- ÓXIDO FERROSO (FeO, Fe 2+ )<br />

- ÓXIDO FERRICO (Fe 2 O 3 , Fe 3+ )<br />

- ÓXIDO FERROSO-FÉRRICO (Fe 3 O 4 ).<br />

EL ÓXIDO FERROSO DESEMPEÑA UN PAPEL ANÁLOGO A LA CAL,<br />

PUDIENDO INTERVENIR COMO UNA BASE EN LA CONSTITUCIÓN DEL<br />

VIDRIO.


EL HIERRO ES TAMBIÉN UN COLORANTE, DA AL VIDRIO UN TONO<br />

VERDOSO, DE DIFERENTE MATIZ EN FUNCION DEL REGIMEN DE<br />

ATMOSFERA SEGUIDO EN EL HORNO<br />

ESTE TONO VERDOSO SE REPRODUCE POR EL EQUILIBRIO ENTRE<br />

EL AZUL QUE DA EL ÓXIDO FERROSO, Y<br />

EL AMARILLO DADO POR EL ÓXIDO FERRICO<br />

UN HORNO CON ATMOSFERA REDUCTORA DARA AL VIDRIO UN<br />

TONO VERDE AZULADO (CARACTERÍSTICO DEL FeO), MIENTRAS QUE<br />

LA COLORACION VERDE AMARILLENTA (CARACTERÍSTICA DEL<br />

Fe 2 O 3 ), SE OBTIENE CON UNA ATMÓSFERA LIGERAMENTE OXIDANTE<br />

PARA UNA MISMA CANTIDAD, EL FERROSO OSCURECE EL VIDRIO 9<br />

VECES MÁS QUE EL FÉRRICO.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / COMPONENTES SECUNDADRIOS<br />

Composición centesimal para luna según el color.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / COMPONENTES SECUNDADRIOS<br />

OPACIFICANTES<br />

COMUNICAN A LA MASA VITREA ASPECTOS OPACOS<br />

COMO OPACIFICANTES SE EMPLEAN: EL TALCO, FELDESPATO, FLUORURO DE<br />

CALCIO (ESPATO FLUOR) CRIOLITA, ÁCIDO FOSFÓRICO, FOSFATO TRICALCICO<br />

Y BIÓXIDO DE ESTAÑO. ESTE ULTIMO SE EMPLEA TAMBIÉN COMO FUNDENTE Y<br />

CLARIFICANTE DEBIDO, NO A SU FUSIBILIDAD (1300 °C), SINO A QUE<br />

VOLATILIZA AL OXIDO SILÍCICO EN FORMA DE FLUORURO DE SILICIO, QUE ES<br />

UN GAS QUE CLARIFICA Y HOMOGENIZA LA MASA, PERO LA PERDIDA DE<br />

OXIDO SILÍCICO DISMINUYE LA CALIDAD DEL VIDRIO Y ADEMÁS EL FLUORURO<br />

CALCICO ATACA A LOS CRISOLES, POR LO QUE SE DEBE DE EVITAR<br />

EMPLEARLO COMO FUNDENTE ÚNICO<br />

SON CLARIFICANTES CLÁSICOS EL ÓXIDO DE ARSÉNICO (As 2 O 3 ), QUE, A<br />

TEMPERATURA ELEVADA Y EN PRESENCIA DE CARBONO (C) SE DESPRENDE<br />

EN ARSÉNICO METÁLICO Y MONÓXIDO DE CARBONO (CO) , Y ESTE<br />

DESPRENDIMIENTO GASEOSO ES LO QUE CLARIFICA LA MASA FUNDIDA,<br />

PERO ADEMÁS PUEDE ACTUAR COMO COLORANTE Y OPACIFICANTE.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / COMPONENTES SECUNDADRIOS<br />

FLUIDIFICANTES : FLUORUROS<br />

LOS FLUORUROS SE UTILIZAN CASI SIEMPRE COMO OPACIFICANTES, SI BIEN TAMBIÉN EJERCEN<br />

UNA ACCIÓN FLUIDIFICANTE, AL HACER DISMINUIR NOTABLEMENTE LA VISCOSIDAD DEL VIDRIO<br />

ESTE EFECTO SE DEBE A QUE LOS IONES FLUORURO, POR TENER UN RADIO IÓNICO MUY<br />

PARECIDO AL DEL OXÍGENO, SUSTITUYEN PARCIALMENTE A ÉSTE EN EL RETÍCULO VÍTREO Y, AL<br />

NO DISPONER MÁS QUE DE UNA CARGA NEGATIVA, INTERRUMPEN LA CONTINUIDAD RETICULAR,<br />

CREANDO PUNTOS DE ROTURA:<br />

EN SU INTERVENCIÓN COMO FLUIDIFICANTE LA CONCENTRACIÓN DE FLUORURO NO DEBE<br />

EXCEDER DEL 4 %, YA QUE EN PROPORCIONES MÁS ELEVADAS PUEDE PRODUCIR<br />

OPACIFICACIÓN DEL VIDRIO<br />

EL EMPLEO DE SUSTANCIAS FLUORADAS PRESENTA EL GRAVE INCONVENIENTE DE LA<br />

VOLATILIDAD DE LOS FLUORUROS QUE EJERCEN UNA FUERTE ACCIÓN CORROSIVA SOBRE LOS<br />

MATERIALES REFRACTARIOS DEL HORNO Y CONSTITUYEN UN PELIGROSO AGENTE<br />

DECONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA<br />

LAS FUENTES DE FLÚOR QUE NORMALMENTE EMPLEA LA INDUSTRIA VIDRIERA SON LA<br />

CRIOLITA (Na 3 AlF 6 ), EL FLUOSILICATO SÓDICO (Na 2 SiF 6 ), EL ESPATO FLÚOR (CaF 2 ), EL<br />

FLUORURO DE ALUMINIO (AlF 3 ) Y EL FLUORURO SÓDICO (NaF)


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / COMPONENTES SECUNDADRIOS<br />

CALCIN O CASCO<br />

CONSISTE EN FRAGMENTOS DE VIDRIO DE LA MISMA COMPOSICIÓN,<br />

QUE HABITUALMENTE PROCEDEN DE LAS ROTURAS Y DESECHOS<br />

PRODUCIDOS EN LA PROPIA FÁBRICA<br />

LA INTRODUCCIÓN DE CASCO DETERMINA, INMEDIATAMENTE DESPUÉS DE<br />

SU ENTRADA EN EL HORNO, LA APARICIÓN DE FASE LÍQUIDA, QUE SIRVE<br />

COMO MEDIO DE REACCIÓN Y DISOLVENTE DE LOS OTROS COMPONENTES<br />

EN CUANTO AL TAMAÑO QUE DEBEN TENER ESTOS FRAGMENTOS DE<br />

VIDRIO NO EXISTE UN CRITERIO UNÁNIME NI TAMPOCO RAZONES<br />

FUNDADAS PARA PODER ESTABLECERLE<br />

ALGUNOS AUTORES CONSIDERAN QUE NO DEBE SOBREPASAR LOS 2 Ó 3<br />

cm DE DIÁMETRO, OTROS RECOMIENDAN SU UTILIZACIÓN EN<br />

DIMENSIONES HASTA DIEZ VECES MAYORES.


FABRICACION VIDRIO / MATERIAS PRIMAS / OTROS COMPONENTES<br />

AGUA<br />

- UN PAPEL FÍSICO COMO AGLOMERANTE DE LOS GRANOS DE LA MEZCLA,<br />

EVITANDO LA DESAGREGACIÓN QUE DURANTE LAS OPERACIONES DE<br />

ALMACENAMIENTO, DESCARGA Y TRANSPORTE PODRÍA TENER LUGAR<br />

POR ARRASTRE DE LOS POLVOS MÁS FINOS Y LIGEROS O POR<br />

SEGREGACIÓN DE LOS MÁS DENSOS<br />

-ACTÚA COMO DISOLVENTE DE LOS COMPONENTES MÁS SOLUBLES,<br />

ESPECIALMENTE DEL CARBONATO SÓDICO, DANDO LUGAR A UNA<br />

SOLUCIÓN ALCALINA QUE SE DIFUNDE POR CAPILARIDAD EN LA MEZCLA Y<br />

FORMA UNA PELÍCULA LÍQUIDA ALREDEDOR DE LOS GRANOS DE SÍLICE<br />

QUE HACE MÁS ÍNTIMO EL CONTACTO DE ÉSTOS CON EL ÁLCALI<br />

EL PORCENTAJE DE HUMEDAD ALCANZA UN VALOR ÓPTIMO ENTRE UN 4 Y<br />

UN 5 %. CONTENIDOS DE AGUA SUPERIORES SERÍAN<br />

CONTRAPRODUCENTES, PUES NO SÓLO DESVIRTUARÍAN ESTA FUNCIÓN<br />

HOMOGENEIZADORA, SINO QUE ADEMÁS REQUERIRÍAN UN CONSUMO<br />

INÚTIL DE ENERGÍA ADICIONAL PARA SU EVAPORACIÓN.


COMPOSICION DE UN VIDRIO PARA ENVASES


COMPOSICION DE ALGUNOS VIDRIOS INDUSTRIALES

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