Determinación de carbono orgánico en materias primas cerámicas en presencia de siderita, FeCO₃

Abstract

INTRODUCCIÓNEn el proceso cerámico, concretamente en la fabricación de pavimento y revestimiento cerámicos, se utilizan arcillas que habitualmente suelen contener materia orgánica como impureza. Durante el proceso de cocción puede aparecer un núcleo oscuro en el interior de la pieza denominado "corazón negro", y está relacionado con la concentración de carbono orgánico presente en las composiciones utilizadas en la preparación de las piezas (1-4), así como por la presencia de óxidos de hierro (5). La aparición de dicho núcleo negro durante la cocción de pavimentos y revestimientos cerámicos viene favorecida por la utilización de ciclos de cocción cortos o la fabricación de piezas de gran formato donde se aumenta la compactación, y con ello disminuye el coeficiente de difusión.La aparición de este núcleo negro, en la mayoría de los casos, es considerada como un defecto, ya que puede provocar una disminución de la resistencia mecánica del material en el caso de productos vitrificados, hinchamiento de las piezas, deformaciones piroplásticas, alteraciones del tono del soporte y/o esmalte, etc., por lo que se hace necesario encontrar la forma de eliminarlo y/o impedir que se forme, antes de que pueda originar problemas que afecten a la calidad del producto acabado. Por ello, además de una serie de variables del proceso, tales como, la temperatura y el ciclo de cocción, la densidad aparente, el tamaño de las piezas, etc. una variable muy importante a tener en cuenta es la concentración de carbono orgánico que presentan las materias primas utilizadas en la fabricación de las pastas cerámicas.Las materias primas cerámicas generalmente contienen carbono orgánico a nivel de ppm (el que procede de la materia orgánica y puede provocar la aparición de corazón negro) y carbono inorgánico a nivel de porcentaje (presente en la siderita (FeCO 3 ), calcita (CaCO 3 ) y dolomita (CaMg(CO 3 ) 2 ) principalmente).La presencia de siderita puede generar una importante interferencia en la determinación de carbono orgánico ya que la temperatura de descomposición de ésta difiere muy poco de la temperatura a la cual debe ser sometido un material para analizar el contenido total de carbono orgánico (6-11); no ocurre lo mismo con la calcita y la dolomita, que presentan temperaturas de descomposición superiores. Es la necesidad de analizar carbono orgánico en muy bajas concentraciones en presencia de carbono inorgánico en concentraciones superiores lo que genera la dificultad de hallar métodos lo suficientemente precisos y exactos.Existen diversos métodos para la determinación de carbono en muestras sólidas, por una parte aquellos métodos La materia orgánica es una de las impurezas presentes en las materias primas utilizadas en la fabricación de pavimentos y revestimientos cerámicos. Durante el proceso de cocción, el carbono orgánico (Corgánico) puede producir la aparición de un núcleo negro conocido como "corazón negro", que puede causar defectos en el producto final. Las materias primas cerámicas contienen Corgánico a nivel de mg·kg -1 (pro...