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%).