Cálculos: Ejercicio 2

En la receta de un vidriado aparece la lepidolita como materia prima de Li2O. Sin embargo solo tenemos en nuestro taller carbonato de litio. ¿Qué podemos hacer?

Vamos a convertir la fórmula de la lepidolita en una receta en la que aparezca carbonato de litio. La fórmula ideal de la lepidolita es la siguiente: LiF·KF·Al2O3·3SiO2. 

Es decir, vamos a necesitar materias primas de Li2O, K2O, Al2O3 y SiO2. Vamos a intentar usar como materias primas de nuestra receta carbonato de litio y feldespato potásico. Si hiciera falta podemos completar la receta con cuarzo (si nos falta algo de SiO2) y con alúmina calcinada (si nos falta algo de alúmina).

Lo primero que hacemos es poner la fórmula de la lepidolita en forma de fórmula de Seger:

0,5 Li2O 0,5 K2O

1,00 Al2O3

3,00 SiO2

Como en la fórmula de la lepidolita solo aparece un átomo de litio (dentro del fluoruro de litio LiF), se necesitan 2 mol de lepidolita para obtener Li2O. Dicho de otra forma, 1 mol de lepidolita genera 0,5 mol de Li2O. Con el potasio ocurre lo mismo.

Hacemos una tabla de conversión como la del ejercicio anterior, pero esta vez, como ya entendemos cómo se hace, ya no ponemos filas intercaladas calculando lo que falta por añadir de cada óxido.

Materias primas	Fórmula	P.M.	Moles añadidos	Peso  gramos	Li2O 0,5	K2O 0,5	Al2O3 1,0	SiO2 3,0
Carbonato de litio	Li2CO3	73,88	0,5	36,94	0,5
Feldespato potásico	K2O·Al2O3·6SiO2	556,6	0,5	278,3		0,5	0,5	3
Alúmina	Al2O3	102	0,5	51			0,5
Peso total				366,24

Como vemos, hemos tenido que usar 0,5 mol de carbonato de litio y 0,5 mol de feldespato potásico, pero hace falta 0,5 mol de alúmina adicional, por lo que hemos añadido alúmina calcinada.

Pasamos a porcentajes calculando el factor 100 con cuatro decimales (100/366,24=0,2730) y multiplicando todos los pesos en gramos por esa cantidad:

Así obtenemos nuestra receta equivalente a la lepidolita: 

10,1% carbonato de litio + 76% feldespato potásico + 13,9% Alúmina calcinada