Zinc

El óxido de zinc ZnO se emplea en la elaboración de vidriados, desarrollando funciones de fundente, opacificante y agente cristalino.

El ZnO comienza su labor como fundente a los 1085ºC y, a partir de 1100ºC disminuye fuertemente la temperatura de fusión del vidriado. Hasta los 1100ºC se utiliza como fundente auxiliar. Aporta brillo a los vidriados sin quitarles transparencia si está en cantidades hasta el 5% en peso, pero con cantidades mayores produce cristales que provocan opacidad blanca aunque se mantiene el brillo en vidriados ricos en CaO+B2O3+SiO2. Sin embargo, la opacidad será mate cuando el contenido de B2O3 es menor a 0,3 mol, y el SiO2 inferior a 1,5 mol. 

Entre 1150-1250ºC es un potente fundente. En estas temperaturas puede estar presente como fundente principal y mayoritario, llegando a reemplazar al boro. En temperaturas más altas suaviza la fusión de los alcalinotérreos. 

El zinc forma cristales por desvitrificación durante el enfriamiento. Las superficies satinadas y mates se pueden conseguir teniendo 0,3 mol de ZnO o mayor cantidad. Con mayores cantidades de zinc (entre 25-30% de ZnO), forma cristales de gran tamaño si se realiza un enfriamiento lento que permita su crecimiento. Estos cristales son principalmente silicatos de zinc semejantes a la “willemita” con fórmula Zn2SiO4 que tienen alto índice de refracción, hacen la superficie del vidriado áspera y se desarrollan cuando hay poca alúmina. Son blancos pero se colorean fácilmente por los óxidos colorantes. Otros cristales de zinc son los zincatos que son compuestos salinos con oxoaniones de zinc y oxígeno, siendo el más común el [ZnO₂]^-2

No se usa en reducción porque el ZnO se convierte en Zn metálico que funde a 419ºC y desaparece por evaporación a 907º-950ºC. Entre 419º y 907º el Zn metálico fundido ayuda a la fusión del vidriado actuando como fundente. En la industria cerámica se utiliza esta volatilidad en reducción para producir ladrillos esmaltados por sedimentación.

Al hacer la suspensión de un vidriado rico en zinc, se puede rebajar la presencia de caolín porque el ZnO es absorbente (se hincha) y produce una suspensión muy estable. Este tipo de vidriados contraen mucho en el secado, por lo que se utilizan fritas ricas en zinc para evitar este problema. Los vidriados blancos de zinc se aplican en capa gruesa. La opacidad blanca con brillo de ZnO es insegura porque cambia con la temperatura de cocción y con el grosor de la capa del vidriado.

 En la fusión disminuye la viscosidad del vidriado y aumenta la tensión superficial. El ZnO favorece la cristalización en general. En presencia de boro, el zinc ayuda a que se separen dos fases de vidriado inmiscibles entre sí (velo de boro).

El zinc aumenta la elasticidad y evita craquelados. Disminuye el coeficiente de expansión térmica. Empeora la resistencia a ataques químicos  y aumenta la solubilidad del plomo. 

Respuesta al color

El zinc da opacidad blanca un poco azulada sobre pastas blancas. Sobre pastas con hierro da coloración amarilla. 

Soportan bien la coloración con óxidos excepto con el cromo con el que interacciona de forma que el verde cromo se vuelve marrón. Convierte en azules los marrones y amarillos de níquel, y los amarillos de hierro se convierten en marrones. Con cobalto produce azules celeste muy llamativos.

Materias primas

La materia prima para introducir zinc en cerámica es, principalmente, el óxido de zinc   💀 junto al óxido de zinc calcinado y fritas. También insolubles pero de uso menos frecuente se emplea el carbonato de zinc (Smithsonita).

Como materias primas solubles se emplean   💀  ≋ Distintos boratos  de zinc, por ejemplo ZnO·2B2O3 (de elaboración artificial) y el cloruro de zinc ZnCl2.

Óxido de zinc:  💀  ZnO, también llamado blanco de zinc es un polvo blanco insoluble en agua. Aunque puede extraerse de algunos minerales, su producción es sintética. En suspensiones, es muy absorbente, por lo que evita la decantación.

Carbonato de zinc (Smithsonita):   💀 ZnCO3, carbonato de cinc. Se descompone a 300ºC.