Magnesio

Constituyente de pastas y vidriados. En estos últimos actúa como opacificante en baja temperatura y como fundente en alta. Es similar a los otros óxidos alcalinotérreos aunque no es intercambiable ya que tiene algunas cualidades únicas como, por ejemplo, los colores que ofrece con el cobalto. 

Su acción fundente comienza a 1170ºC y no es volátil a ninguna temperatura cerámica. Su rango de temperatura más activo como fundente es entre 1190º y 1230ºC.

Magnesio como fundente en pastas cerámicas

En las pastas cerámicas el magnesio se introduce en forma de talco y dolomita.

El talco es un fundente, menos enérgico que el carbonato de calcio, para pastas de baja y alta temperatura. Puede ser el único fundente de la pasta cerámica (hasta el 30% de la mezcla), al contrario que feldespatos y carbonatos de calcio que siempre deben estar en mezcla con otros fundentes. En pastas para tornear se le incluye mezclado con cuarzo y feldespato.

Su función fundente comienza a 1000ºC y no promueve deformaciones en el horno. Suele contener trazas de sulfatos por lo que no debe incluirse en las coladas para moldes.

Proporciona a la pasta buena adaptabilidad con esmaltes, y alta resistencia al choque térmico. Ideal para esmaltado en monococción.

A veces se añade talco a la pasta cerámica por su efecto catalizador en la formación de cristobalita a partir de la sílice libre, que se usa para evitar el craquelado de los vidriados sobre tal pasta.

El talco actúa como catalizador en baja temperatura, por lo cual tiene sentido añadirlo en cerámica de baja y media temperatura, y como fundente en alta temperatura.

El talco, por su resistencia al choque térmico, se utiliza en cuerpos de alta que vayan a tener contacto directo con el fuego. Estos cuerpos forman cordierita durante la cocción, que es un silicato de fórmula ideal 2MgO·2Al2O3·5SiO2 muy refractario.

El magnesio también se introduce como fundente en pastas a través de la dolomita que es un mineral compuesto de carbonato de calcio y magnesia. Se parece al Carbonato de Calcio pero su acción es más lenta debido al magnesio, haciendo que sea más resistente a las deformaciones en el horno. Se suele mezclar con feldespato para pastas de gres.

Magnesio como fundente en esmaltes

La fusión del óxido de magnesio es más tardía que la de otras materias primas, lo cual produce efectos y texturas en el vidriado como, por ejemplo, las manchas de aceite.

Como único fundente no suele dar buen resultado, ya que tiene elevada tensión superficial (provocando defectos)  y produce fusiones muy viscosas, da mejor resultado como fundente auxiliar en cantidad no superior a 0,25 moles. 

Pero sobre todo es conocido por su capacidad de producir esmaltes mates. En alta y media temperatura la matidez es producida por la viscosidad y la tensión superficial (talco y dolomita es lo más empleado en estas temperaturas).  Si aumentamos la cantidad de MgO (por encima de 0,4 moles) el esmalte se vuelve más opaco por las partículas de MgO que no llegan a fundir. Por ejemplo, en un esmalte con muy poca alúmina-sílice y con mucho Boro, si añadimos MgO (0,3 o 0,4 moles) evitaremos que el esmalte sea demasiado fluido y lo estabilizaremos.

En baja temperatura el MgO se suele obtener del Carbonato de Magnesio, que es un material muy refractario ya que funde a 2800ºC, y es esa refractariedad la que produce opacidad.

En cuerpos de baja temperatura, el magnesio actúa como catalizador en la reacción que transforma la sílice libre en cristobalita a 1000ºC, por lo que suele incluirse para evitar el agrietamiento de algunos vidriados. También mejora la resistencia al choque térmico. 

Materias primas de Magnesio

Para introducir el óxido de magnesio pueden utilizarse las siguientes materias primas: Carbonato de Magnesio, Dolomita, Talco, Esteatita, Sepiolita.

Talco

El talco es un filosilicato con estructura TOT y hojas tri-octaédricas de magnesio. Forma parte de los llamados minerales arcillosos, junto a las arcillas. Sin embargo, el magnesio, dentro de la cerámica, actúa como fundente, mientras que el aluminio de las arcillas es un estabilizante. El talco es una de las materias primas fundamentales fundentes. Su fórmula es:

3MgO·4SiO2·H2O, PM: 379,3.

La fórmula es una idealización que no contempla cierta cantidad de calcio, alúmina y hierro que suelen estar presentes. Dos variedades minerales similares son la esteatita y la piedra jabón.

El talco en los esmaltes se descompone a 900ºC en óxido de magnesio, sílice y agua y su uso es común para producir vidriados mates y opacos, sobre todo en alta temperatura.

Magnesita (Carbonato de magnesio)

Magnesita, MgCO3. (Magnesite). Materia prima para introducir el óxido de magnesio en los vidriados, a pesar de ser ligeramente soluble en agua. El carbonato se descompone a 350ºC en el óxido, más dióxido de carbono. Por debajo de 1170ºC, el óxido de magnesio es bastante refractario y se comporta como opacificante, pero por encima de esa temperatura es fundente. Es preferible usar el  carbonato de magnesio ligero o carbonato básico de magnesio, con fórmula 3MgCO3·Mg(OH)2·3H2O (PM: 365,2), en los vidriados, ya que es menor su solubilidad en agua y se mezcla con más facilidad en la suspensión del vidriado.

Dolomita

Doble carbonato de calcio y magnesio, CaMg(CO3)2, PM: 184,4. El mineral ideal, con el mismo número de átomos de calcio que de magnesio, tendría un 54% en peso de CaCO3 y un 46% de MgCO3, pero normalmente hay mayor cantidad de calcio. Se utiliza como fundente en los vidriados de alta temperatura, ya que su efectividad como fundente comienza a partir de 1170ºC. Suelen denominarse vidriados de dolomita los que contienen un alto porcentaje de dolomita, y se caracterizan por un aspecto mate característico debido a la formación del mineral diópsido (silicato de calcio y magnesio) durante el enfriamiento.

Enstatita

Silicato de magnesio, MgO·SiO2. No se suele comercializar como materia prima cerámica. 

2 comentarios sobre “Magnesio

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