El calcio Ca

1.2 Calcio
-El calcio es un metal alcalinotérreo blando, maleable y dúctil que arde con llama roja formando óxido de calcio y nitruro.
-Las superficies recientes son de color blanco plateado pero palidecen rápidamente tornándose levemente amarillentas expuestas al aire y en última instancia grises o blancas por la formación del hidróxido al reaccionar con la humedad ambiental.
-Reacciona violentamente con el agua para formar el hidróxido Ca(OH)2 desprendiendo hidrógeno.
-El calcio fue descubierto en 1808 por Humphry Davy con posterioridad Bunsen en 1854 y Matthiessen en 1856 obtuvieron el metal por electrólisis del cloruro de calcio, y Henri Moissan obtuvo calcio con una pureza del 99% por electrólisis del yoduro. No obstante, hasta principios del siglo XX el calcio sólo se obtenía en laboratorio.
-Es el quinto elemento en abundancia en la corteza terrestre (3,6% en peso) pero no se encuentra en estado nativo sino formando compuestos como:
-De gran uso e importancia en el uso de esmaltes y pastas.
-Alta refractariedad CaO, funde a los 2570ºC.
-No se usa puro como óxido CaO, sino que a través de carbonatos

Carbonatos cálcicos
1.2.1 mármol
1.2.2 calcita
1.2.3 caliza
1.2.4 dolomita (también incorpora magnesio)


Sulfatos cálcicos (a partir de los cuales se obtienen la cal viva, la escayola, el cemento, etc.)
1.2.5 yeso
1.2.6 alabastro


Boratos cálcicos
1.2.7 colemanita
1.2.8 apatito


Fosfato cálcico
1.2.9 Ceniza de huesos


Otros minerales que lo contienen son
1.2.10 Fluoruro de calcio (espato fluor)
1.2.11 Granito (silicato)
1.2.12 Wollastonita.
1.2.13 Anortita.
1.2.14 Aragonita
1.2.15 Feldespato sódico cálcico (oligoclasa).

Se obtiene óxido de calcio (CaO) por calcinación del carbonato de calcio (CaCO3) a 1100ºC, se debe guardar muy bien ya que este óxido es igroscópico (absorve humedad ambiental).

En esmaltes
-Considerado como fundente duro en uso para esmaltes, se intensifica su poder fundente por sobre los 1100ºC, pudiendo considerarse fundente enérgico sobre los 1200ºC. Por sobre un 10% de inclusión en esmaltes su poder fundente disminuye.
-En temperaturas bajas su incorporación es reducida (0,10 mol) y su principal uso es insolubilizar al plomo para así bajar la toxicidad de este último.
-Sobre 1200ºC incluido en cantidades reducidas ayuda a fundir al feldespato.
-Sobre el 18% el carbonato de calcio hace burbujear los esmaltes, esto es evitado con la calcinación previa de este (para eliminar el carbón), debiéndose recalcular la formula ya que el peso molecular se reduce casi a la mitad.
-Al usarse en porcentajes altos, forma micro cristales que ayudan a potenciar la opacificación.
-En cristalizaciones promueve el desarrollo de grandes cristales (con mantención de temperatura en el enfriamiento).
-Favorece la formación de la capa intermedia entre pasta y esmalte.
-Tiene elevado coeficiente de dilatación (algo mayor que el Pb y muy inferior a los álcalis).
-Eleva la resistencia de los esmalte al ataques de ácidos.
-No da buena resistencia mecánica.
-Aclara al óxido de hierro, al plomo y los amarillos de antimonio.
-Intensifica los colores naranjas de cromo y plomo, también favorece los rojos de cromo y plomo con estaño.
-Facilita la reducción del hierro para celadones.

En pastas
-En pastas se incorpora como carbonato de calcio o como dolomita entre 10% a 20% de fuerte poder fundente, se reducirá su porcentaje de inclusión a medida que la temperatura de quema sea mayor.
-Promueve la vitrificación de pastas desde los 950ºC en compañía de feldespato y talco.
-En gres y porcelana su uso debe restringirse o ser muy cuidado ya que reduce el intervalo de madurez de dichas pastas.
-Favorece la formación de la capa intermedia entre pasta y esmalte.
-Las pastas calcáreas no resisten el choque térmico, por lo que no se usan en Rakú, planchas de hornos y piezas que deban someterse a choque térmico.
-Tampoco se usará en pastas sometidas a humedad durante su vida útil ya que la igroscopía no se pierde pos quema, con lo cual se hincha la pasta y se desajusta del esmalte.
-Reemplazado por talco la igroscopía desaparece.

Carbonato de calcio
-El carbonato de calcio se expende en formato natural y artificial:
-El natural se extrae de la calcita o rocas calizas llamado carbonato de calcio pesado.
-El artificial, más puro obtenido químicamente se llama carbonato de calcio liviano, no contiene impurezas de hierro y sus partículas finas opacifícan más que el natural.
-El ácido clorhídrico disuelve totalmente al CaCo3.
-CaCo3 burbujea intensamente frente a cualquier tipo de ácido.
-No es soluble en agua.
-Al ser calcinado desprende anhídrido carbónico desde los 700ºC hasta los 1100ºC después se transforma en óxido.
-La pérdida de CO2 durante la calcinación debe ser lenta para evitar las grietas en la pasta.
-Los iones de calcio soluble espesan y floculan las pastas de colada, especialmente el sulfato de calcio (yeso) que además impide la defloculación.

Sulfato de calcio
-Es una sal soluble presente en el agua y varias arcillas
-Impide la defloculación de las barbotinas y además las espesas (pastas y esmaltes).
-No se bebe usar estas arcillas.
-Para saber si una arcilla contiene sulfato de calcio se agrega un poco de carbonato de bario o sodio formándose un precipitado blanco de haber sulfato de calcio.

Cloruro de calcio CaCl2
-Sal soluble de poderosa acción floculante en pastas barbotinas y esmaltes se usa en cantidad reducida (0,25%).

El plomo Pb

1.1 Plomo
Elemento metálico y muy tóxico en polvo y vapores o sus compuestos.
Es insoluble en agua, por ende no descompensa a los esmaltes crudos.
Vitrifica con facilidad junto a la sílice, formando esmaltes transparentes, brillantes y sin turbiedad.
Es el único óxido básico que se puede utilizar solo formando el 1 de fundente. De todos modos se recomienda siempre utilizarlo en compañía de otros óxidos básicos. Siempre en compañía de sílice.
Por sobre los 1200°C se volatiliza y deja de ser parte constitutiva del esmalte por ende la cantidad de plomo se reduce mucho o talmente, lo que implica que la cantidad a soluvilizar será escasa o inexistente bajando su toxicidad mucho, pudiendo ser incluso atóxico.
No es apto para esmaltes de alta temperatura.
Favorece el desarrollo de texturas, opacificaciones, maticidades y colores, todo en baja temperatura.
Cualquier elemento que baje la solubilidad del plomo redundará en una disminución de la toxicidad de este, pudiendo llegar incluso a niveles aceptables para esmaltes de vajilla. Dentro de este grupo se encuentran:
-calcio
-sílice
+Pb v/s –Si = < n =" +" si =" "> T° fusión = - tóxico

Las atmósferas reductoras agrisan los esmaltes que contienen plomo, no así las atmósfera oxidantes.
En baja temperatura los esmaltes se dividen en grupo plúmbico y grupo alcalino, diferenciándose principalmente por las texturas y colores resultantes. A continuación se presenta un ejemplo que compara óxido de cobre y óxido de antimonio:

Óxido colorante Plúmbico Alcalino
Óxido de cobre verde intenso turquesa
Óxido de antimonio amarillo intenso blancos opacos

Se utiliza crudo o fritado.
Desde el año 2000 a.c. que se utiliza el plomo crudo.
No se debe nunca sopletear un esmalte crudo por su elevada toxicidad.
Al estar fritado el plomo o el esmalte que lo contiene se reduce la posibilidad de intoxicación al aplicarlo.

Durante la cocción el plomo se combina con la sílice formando silicatos de plomo como “ortosilicato”, “monosilicato”, “bisilicato”.
El óxido de plomo es un “conformador” de la red cristalográfica del esmalte, donde también existen “formadores” y “modificadores”.
Los principales compuestos de plomo utilizados con fines cerámicos son:
-minio
-litargirio
-carbonato de plomo
-galena
-cloruro de plomo
-nitrato de plomo
-sulfato de plomo
-fritas plúmbicas

1.1.1 Minio
De fórmula Pb3O4 es llamado plomo rojo, tetróxido triplúmbico o azarcón.
Su nombre vulgar proviene del nombre latin minium indicando que proviene del Río Miño en el norte de España donde fue extraído para la minería por primera vez.
Es el óxido más usado para incorporar plomo.
Químicamente el minio es Plomo en su forma de tetróxido, Pb3O4, ó 2PbO.PbO2. El punto de fusión del minio es 500 °C, y se descompone en óxido de Plomoy oxígeno.
Sobre los 500°C pasa a litargirio.
No se sedimenta.
Es fácil de adquirir.
De calidad constante.

Es pesado y el viento no lo arrastra con facilidad.
Su fuerte color naranja lo hace fácilmente identificable.
Si contiene impurezas de azufre tiende a burbujear en el esmalte.
Las calidades superiores de este material son de color anaranjado rojizo mientras que las de calidades inferiores se tornan amarillentas.

1.1.2 Litargirio
De fórmula PbO.
Usado principalmente para componer fritas.
Color amarillo claro.
Funde a los 835°C y a los 880°C según el tipo de variedad comercial.
La variedad impura se acompaña de sulfatos, motivo por el cual no se debe ocupar.

1.1.3 Carbonato de plomo
Se presenta de dos formas, una hidratada 2PbCO3.Pb(OH)2 y otra anhidra PbCO3
Peso molecular: 267.21
De color blanco, se vuela fácilmente con el viento.
Se descompone a los 400°C pasando a litargirio.
Favorece la suspensión del esmalte, es flotativo.
También se le llama “plomo blanco”, “albayalde”, “cerusa”, “cerusita” o “hidrocerusita”.

1.1.4 Galena
Es un sulfuro de plomo mineral PbS.
Contiene aproximadamente 86,6% de plomo y 14,6% de azufre.
De color gris con brillo metálico.
Tiene clivaje perfecto en forma de cubo.
Se funde fácilmente al soplete.
Se disuelve en ácido nítrico liberando azufre y en ácido clorhídrico caliente.
El azufre contenido se elimina mediante una quema lenta y con buena ventilación.
No se recomienda su uso en horno eléctrico ni en esmaltes que persigan quedar sin ninguna imperfección.
El azufre se libera en compañía del óxido (trióxido o dióxido de azufre).

1.1.5 Cloruro de plomo
PbCl2
Es un precipitado blanco.
Es este veneno el que se forma en el estómago al disolverse el plomo en el ácido clorhídrico de los jugos gástricos.

1.1.6 Nitrato de plomo
Pb(NO3)
Sal soluble utilizada para crear el amarillo de Nápoles

1.1.7 Sulfuro de plomo


1.1.8 Fritas plúmbicas

La pasta cerámica

1. Introducción
Con el asentamiento de los grupos humanos surge la necesidad de organizarse y con esta la de crecer y permanecer como comunidad. Esto condujo a satisfacer necesidades básicas como vivienda y alimentación, se genera así la necesidad de contener alimentos, lo que derivó en la creación de contenedores, los primeros fueron calabazas adaptadas para tal fin, posteriormente aparecen los recipientes tejidos con fibras vegetales, y por último los recipientes cerámicos.
Se presume que el primer encuentro con la cerámica fue accidental, producto de la incineración de una cesta recubierta con barro, la que al quemarse, dio por resultado una estructura de barro cocido apta para contener líquidos, es así como el barro se comenzó a utilizar en forma creciente.

2. ¿Qué es una pasta?
Antes de conocer una definición de pastas es necesario saber que es una arcilla, elemento fundamental para la constitución de una pasta.
La mayor parte de la corteza terrestre esta formada por rocas feldespáticas conocidas como roca-madre, estas al descomponerse o erosionarse dan forma a la arcilla compuesta por millones de plaquetas casi bidimensionales y de forma hexagonal, las que se mantienen unidas por cargas eléctricas y son hidratadas con agua. Esta arcilla ubicada generalmente en la parte alta de las montañas es llamada caolín*, la que al mezclarse en su vida geológica con otros elementos tanto minerales como orgánicos, reducen el tamaño de sus plaquetas y aumenta la posibilidad de fundir a menor temperatura, formando de este modo las arcillas rojas, comúnmente ubicadas en valles y lechos de río. Sin embargo existe una arcilla llamada bentonita que experimentó un proceso diferente durante su creación pasando directamente desde la roca madre (granito), a los valles o lechos marinos, impulsada en forma de polvo volcánico por violentas erupciones, esta arcilla es muy plástica -plaquetas pequeñas- junto con ser muy refractaria, ya que no está «contaminada» por otros elementos orgánicos o minerales.
Los feldespatos presentes en la roca madre se encuentra generalmente como un cristal al interior del granito común, su cantidad de álcalis es suficiente para fundirlo a 1300° C., quedando como un fluido blancuzco y semitransparente una vez enfriado.

La pasta es una arcilla (caolín, roja o bentonita) intervenida con otros componentes. Dependiendo de las características de la arcilla así como del uso para que se destine es que la acompañaremos con determinados elementos, los que también pueden ser arcillas con otras características como mayor o menor plasticidad o mayor o menor «punto de madurez», punto que está determinado por el momento en que la pasta queda dura, densa e impermeable (en el caso del gres) al ser quemada. Otros elementos que generalmente acompañan a la arcilla son los elementos fundentes, estructurantes o desengrasantes y colorantes.

3. Inicios de la cerámica en América

La cerámica ha permitido conocer una serie de detalles de culturas ya desaparecidas, las que de no ser por este material jamás se habrían tenido, ya que otros soportes como telas y cueros son de fácil destrucción por el tiempo y el clima.
La evolución de las culturas americanas hasta la llegada del Imperio Inca y Azteca posee cuatro hitos previos de gran importancia:
Período paleoíndio:
1. Llegada de los primeros inmigrantes al nuevo mundo, 40 mil años a. C.
Período arcaico:
2. Comienzo de cultivos incipientes, 6 mil a 7 mil años a. C.
Período formativo:
3. Surgimiento de la aldea.
4. Invención de la cerámica, 3 mil años a. C.

Son los pueblos sedentarios los que comienzan a producir una cerámica dura y porosa, su producción debió ser continua ya que la fragilidad de las piezas facilita el rompimiento de estas. La quema de las piezas era realizada en hoyos en el suelo cubierto con costras de guano y/o piezas rotas ya cocidas, de estas piezas podemos obtener la información necesaria para conocer de modo más completo los cambios experimentados por los pueblos y civilizaciones en el tiempo.
El torno no estuvo presente en el continente sino hasta la llegada de los europeos, pero lejos de ser un elemento negativo, la ausencia de tornos posibilitó un magnífico desarrollo de los trabajos hechos íntegramente a mano, los que no tienen pares de esta calidad en ningún otro lado del planeta.
El continente americano se divide en nueve grandes áreas, nombradas de norte a sur el orden es el siguiente:
1. Área norte de América.
2. Área Mesoamericana.
3. Área Caribeña.
4. Área Intermedia.
5. Área Amazónica.
6. Área Chaco - Brasileña.
7. Área Andina.
8. Área Sur - Andina.
9. Área Fuego - Pampeana.

Las teorías de poblamiento del continente americano plantean que el ingreso del hombre se produjo por el norte durante la cuarta glaciación, la que coincidió con la abertura de un puente de tierra en la zona de Beringia, durante los años 13.000 y 10.000 a. C., el que ya se había producido en dos ocasiones anteriores.
A pesar de tener todos estos datos extrañamente los restos cerámicos más antiguos no se encuentran en el norte del continente sino que en la costa sur de Ecuador, en la zona denominada Intermedia y pertenecen a la cultura Valdivia, con una antigüedad de 3000 años a. C. características importantes de esta cerámica son la seguridad y ausencia de tosquedad en las piezas. Algunas teorías que intentan explicar la mayor antigüedad registrada en la zona media del continente, lo atribuyen a una influencia oriental, específicamente de la cultura Jomón formada 10.000 mil años a. C., la que habría llegado al continente a través del Océano Pacífico.
Las vasijas de la cultura Valdivia simulan calabazas, al igual que en muchas otras culturas, las que se inspiraban generalmente en elementos del entorno natural y en trabajos anteriores realizados con técnicas predecesoras como el tallado en piedra o madera. Este fue un pueblo sedentario dedicado a labores agrícolas, de pesca y recolección de mariscos.
Se cree que en el año 3000 a. C. coexistieron dos tradiciones distintas de alfarería, una de estas sería San Pedro anterior a Valdivia y situada en la misma región, en tanto la segunda sería un complejo aun no descubierto, el que teóricamente daría origen a la cerámica temprana de la cultura Valdivia. Son precisamente estas dos culturas a las que se les responsabiliza el inicio de la quema intencional de sus piezas, las que en un comienzo talvez fueron quemadas de manera casual al igual que en oriente medio (8000 a. C.) atribuyendo a las mujeres el inicio del trabajo con arcilla.
Las Venus, figurillas femeninas pertenecientes a la cultura Valdivia, se cree eran utilizadas en rituales de fertilidad, con un tamaño aproximado de 10 cm. y grandes pechos eran quebradas durante la ceremonia con algún fin aun no conocido. La vida después de la muerte era una creencia arraigada en Valdivia, prueba de esto son las tumbas encontradas donde los difuntos eran enterrados con una serie de objetos.
Desaparece en el año 1500 a. C. dejando paso a Machalilla, la que perdurará hasta el año 1000 a. C. Esta aporta las botellas con formas humanas además inicia la deformación de cráneos. La evolución de la cerámica la llevará a tener una mejor terminación así como nuevos motivos, situación por la que también pasa la agricultura, la metalurgia y todas las invenciones culturales. Algunos antropólogos creen que Machalilla es una cultura de transición entre Valdivia y Chorrera ubicada en la costa sur del Ecuador durante los años 1000 a.C. a 300 a.C. Chorrera fue poseedora de una elaborada cerámica que trascendió lo utilitario, para entregarse a la creación de piezas, las que eran reflejo de un elevado sentido estético. Un ejemplo de esto son las botellas con silbato incorporado, el que a veces imitaba el silbido del ave representada. Dentro de los motivos incluidos en sus trabajos podemos encontrar animales, plantas, obras arquitectónicas y seres humanos.
Chorrera influenciara fuertemente toda el área intermedia en su parte sur y a las culturas ahí residentes.

En los siguientes siglos hasta la llegada de los europeos serán otras las áreas que tendrán la influencia máxima en todo el continente estas son:
a. La Mesoamericana: hoy gran parte de México, Guatemala, El Salvador, Honduras y parte de Nicaragua.
b. La Andina: Perú (sin amazonas), extremo norte de Chile, oeste de Bolivia y noreste de Argentina.

Resistencias horno eléctrico

Después de muchos intentos, lecturas y preguntas he podido conseguir esta información que para alguien asociado a estudios de la electricidad no han de ser muy espectaculares, pero que para un ceramista acostumbrado a resolver sus problemas y sin estudios al respecto le valen ahorro de tiempo, dinero y el gustillo de saberse con algo más de autonomía.

1. Explicación empírica
Tipo de resistencia: Kanthal A1.
Cantidad para 1 horno: 600gr aprox.
Diámetro: 1,5mm

El alambre debe enrollarse alrededor de un hierro redondo de 1/4 de pulgada (6mm) aproximadamente de diámetro liso, este hierro debe ser liso (no estriado), para sacar el alambre enrollado sin dificultad.


Distribución para 600gr de kanthal
1. Se cortan 5 fases de 11,5 metros c/u, las que serán utilizadas en paredes y puerta.
2. Se corta una sexta fase de 13mts para utilizar en el piso del horno.
3. Las cinco primeras fases se enrollaran en el hierro de 6mm de diámetro y posteriormente se estirara cada una hasta un largo aproximado (solo de lo que esta enrollado) de 2,7mts dejando en cada una de ellas ambos extremos lisos (sin enrollar), ya que son estos los que saldrán del horno hacia las conexiones eléctricas.
4. Sobre el largo final del cable ya enrollado, utilizado en la sexta fase, debe ser de 3,61mts.


2. Explicación científica
Para saber cuanto kanthal debo utilizar por fase (conjunto de dos resistencias en mi caso), primero debo definir el consumo de amperes por fase al que puedo o quiero acceder. En mi caso concreto poseo una capacidad de 40 amperes, lo que significa que si defino un consumo de 12 amperes por fase estaré consumiendo con todo el horno prendido 36 amperes, quedando 4 amperes para el resto de la red eléctrica (electrodomésticos, maquinas menores, etc.). Con este punto claro despejo la siguiente ecuación:

R = V /I

Ej. 1:
Paso 1:
R = 220 / 12 = 18,33
Donde 220 es la capacidad en watt.
12 es el amperaje elegido para cada fase y
18,33 es la cantidad de homs
Paso 2:
18,33 / 0.8205 = 22,35
Donde 18,33 es la cantidad de homs,
0.8205 es la cantidad de homs por metro lineal de cantal con un espesor de 1,5mm (ver tabla de kanthal A1 para otros espesores) y
22,35 son los metros lineales de kanthal requeridos para una fase.
Paso 3:
22,35 / 2 = 11,17
Donde 22,35 son los metros lineales de kanthal requeridos para una fase y
11,17 es el largo que deberá tener cada una de las resistencias de esta fase.

Entonces con 6 tiras de 11,17mt puedo hacer mis tres fases que tendrán un consumo de 36 amperes en conjunto. Esto suponiendo que las seis resistencias sean iguales, pero generalmente la puerta tiene un largo mayor, lo que implicara un menor consumo en el amperaje.

Ej. 2:
Si quiero que una fase consuma 13 amperes con Kanthal A1 de 1,5mm de grosor:
220 / 13 = 16,92
16,92 / 0.8205 = 20,62
20,62 / 2 = 10,31 metros de kanthal por resistencia.
Esto quiere decir que necesito 86cm menos de Kanthal al aumentar el amperaje de 12 a 13 manteniendo el grosor del alambre.

Ej. 3:
Para igual consumo (13 amperes) pero con un alambre de 1,7mm de grosor
220 / 13 = 16,92
16,92 / 0,638 = 26,52
El dato 0,638 cambia, ya que la cantidad de homs por metro varia al variar el espesor del kanthal (ver tabla de Kanthal A1 para otros espesores)
26,52 / 2 = 13,26
Se necesitan 13,26 metros lineales de alambre por resistencia.

Importante:
El consumo ideal no debe superar los 2,5w / cm2, de no ser así el alambre trabajará al tope de su capacidad por ende la vida útil del material se acortará.


Este material se compra en FABRESTEL, Carmen 545, Santiago Centro, teléfonos 222 4144,
222 8473, 222 6927, fax 222 2755, www.fabrestel.cl

Presentación

Soy diseñador gráfico de profesión y he comenzado a dediccarme a la cerámica desde el año 1994, tomé clases con la profesora española Esperanza Medina Álvarez en su taller de calle Jofré 386b y permanecí en calidad de alumno hasta el año 2000 cuando tome la calidad de ayudante para posteriormente quedar a cargo del taller junto a Hernan Bravo producto del retorno de Esperanza a España durante el año 2002.
Desde el año 2004 soy parte de Taller Villaseca junto a Pamella Villanueva, Cristián Arrué y Jaime Rosselot, lugar donde desarrollo este oficio de alfarero enseñándolo y mostrándolo a todo quien se interese por conocer algo más del barro y sus posibilidades.
Soy Francisco Leal y espero les guste este blogg que irá creciendo y tornándose cada vez más interesante.