Defloculantes

Son sustancias que hacen que las partículas sólidas de una suspensión se dispersen y se repelan entre ellas. Basan su acción en la sustitución de cationes floculantes por cationes alcalinos (Na⁺, K⁺), provocando que las partículas de arcilla se repelan. La defloculación nos permite lograr una suspensión con la mínima cantidad de agua posible, facilitando el secado y disminuyendo la merma. Al añadir defloculante la viscosidad de la suspensión disminuye sin modificar su densidad. 

Si la suspensión cerámica es homogénea (tamaños de grano similares) y todas las partículas son coloidales, se logra de esta forma disminuir mucho la velocidad de sedimentación y la suspensión se mantiene estable durante un periodo largo de tiempo, como ocurre en las coladas para la realización de piezas con moldes y con los engobes defloculados.

Pero si la mezcla cerámica es heterogénea (con distintos tamaños de grano) se produce sedimentación «por capas», es decir, se forma un sedimento muy compacto en el fondo constituido por partículas más grandes o más pesadas que es bastante difícil de deshacer por agitación, a continuación una zona intermedia en la que el agua es turbia porque las partículas coloidales se mantienen suspendidas y estables (o con velocidad de sedimentación muy baja), y en la zona superior otra zona con agua que se hace más transparente cuanto más nos acercamos a la superficie. Esto es lo que ocurre en la preparación de Terra Sigillata.

Hay defloculantes orgánicos e inorgánicos. Los más populares son: 

Silicato de Sodio

De fórmula Na2SiO3, el silicato de sodio es el defloculante más utilizado para pastas y engobes. Se puede adquirir en forma líquida o sólida. El silicato de sodio incrementa el pH de la suspensión debido a la hidrólisis y a la vez forma un coloide de sílice que actúa como protector, de acuerdo a la reacción siguiente: 

Na₂O·SiO₂ + H₂O => nSiO₂ + 2Na⁺ + 2OH^–

Si se utiliza solo, el porcentaje usado en pastas está entre 0,3 y 0,7%. 

Carbonato de Sodio

El carbonato de sodio de fórmula Na₂CO₃ actúa incrementando el pH por hidrólisis, pero previamente reacciona con los iones de calcio Ca⁺⁺ formando CaCO₃ (carbonato cálcico) que es insoluble, de forma que quita dicho catión floculante de la suspensión. Se suele utilizar para deflocular combinado con silicato sódico en coladas de loza y porcelana.

Lignosulfonatos alcalinos

Son compuestos que contienen grupos SO3, de forma que actúan como electrolitos que son hidrolizados y absorbidos por las partículas de arcilla, que puede llegar hasta pH 10.

Hexametafosfato Sódico

Es un polifosfato alcalino que se disocia de forma que sus aniones son absorbidos por las partículas de arcilla cargándolas negativamente ya que el anión fosfórico se une por adsorción. Además captura cationes floculantes de calcio y magnesio. Estos defloculantes pierden su actividad con el tiempo porque se degradan formando ortofosfatos.

Tripolifosfato sódico

Semejante al Hexametafosfato sódico. También carga negativamente las partículas de arcilla por adsorción del ión fosfórico, además de combinarse con cationes floculantes de calcio. Incrementa el pH hasta 9 o 10.

Polímeros de origen natural

Son polímeros con bajo peso molecular de origen natural o sintéticos. En estos polímeros los grupos funcionales responsables de la interacción electrostática entre moléculas que son absorbidos por las arcillas son: -COOH, -SO3H, -SO4H, -OH, -NH2-R-COOH.