Merceología
Indice
1. Introducción
2. Yeso
3. Tiza
4. Cal viva u óxido de calcio
5. Conclusión
6. Bibliografía
El yeso tanto como la cal, son buenos materiales para la construcción.
Existe en la naturaleza en estado anhidro, o bien con dos moléculas de aguas de cristalización SO4Ca2. 2H2O, constituyendo el yeso.
Por otro lado también existe, como material de construcción, el óxido cálcico. Conocido también con el nombre de cal viva, se prepara en grandes cantidades calcinando la piedra caliza.
Estos temas y muchos más, se desarrollaran con mayor profundidad a continuación...
Sulfato de calcio
Variedades naturales
Se lo encuentra constituyendo el mineral anhidrita o sulfato de calcio anhidro.
El mineral llamado yeso o selenita, no es más que sulfato de calcio di-hidratado y responde a la fórmula:
SO4Ca. H2O
Se encuentra muy repartido en la naturaleza y suele presentarse en forma de punta de lanza, constituyendo la selenita o piedra de yeso.
Yeso cocido
Lo que se conoce en el comercio como con el nombre de yeso cocido, es un sulfato de calcio semihidratado, que responde a la fórmula:
2SO4.H2o
Por consiguiente, la preparación del yeso que circula en el comercio, consiste en la deshidratación parcial del mineral calentándolo a 130°C.
El yeso natural o piedra de yeso, que viene de la cantera, se machaca y pulveriza.
Una vez pulverizado, se calienta en calderas abiertas de hierro (llamadas "cacerolas") revestidas de ladrillos refractarios y unidas de agitadores, durante varias horas, a 100°-130°C.
La operación puede realizarse también en hornos giratorios.
El polvo obtenido se enfría, se tamiza y se almacena en los silos, o se embolsa, debiendo evitar el contacto con la humedad del ambiente.
El producto así obtenido toma el nombre de yeso cocido. Es un sólido blanco, muy poco soluble en agua, en presencia de la cual se endurece (fraguado).
En presencia de una gotas de ácido clorhídrico no produce efervescencia (diferencia con el mármol).
Calentado fuertemente a 280°C, pierde toda su agua de cristalización y se transforma en sulfato de calcio anhidro o yeso extracocido o yeso muerto, que no se endurece en presencia del agua.
Calentado a 900°C, se descompone parcialmente en anhídrido sulfuroso, oxígeno y óxido de calcio, constituyendo lo que se conoce con el nombre de yeso hidráulico.
SO4Ca SO2+1/2º2+Oca
Variedades comerciales y sus aplicaciones
Yeso natural o piedra de yeso (SO4Ca.2H2O)
Yeso cocido para modelar (2SO4Ca.H2O)
Yeso extracocido o muerto (SO4Ca)
Yeso hidráulico (SO4Ca y Oca), que se endurece muy lentamente, pero dando superficies duras y muy resistentes (porcelanina,etc).
Yeso para cirugía.
Yeso para uso dental.
El yeso mezclado con alumbre y sometido a la acción del calor, aumenta su dureza, constituyendo el cemento inglés (puede emplearse, con ese mismo fin: bórax, cremor tártaro, etc).
El sulfato de calcio artificial se obtiene como subproducto de la fabricación del ácido tártarico o del ácido cítrico, o por precipitación, haciendo reaccionar el cloruro de calcio con el sulfato de sodio:
Cl2Ca + SO4Na2 = 2 Cl Na + SO4Ca
Se obtiene cloruro de sodio y sulfato de calcio, que precipita.
Se usan como materiales de construcción; para moldear y modelar (estatuas ,objetos de adorno, etc); en la industria del cemento (para retardar su endurecimiento); en la industria del papel (para darle peso y brillo); en la agricultura (para mejorar los suelos para viñedos), etc.
Alabastros yesosos y calcáreos.
El alabastro, propiamente dicho, no es más que sulfato de calcio di-hidratado (SO4Ca.2H2O) compacto, translúcido, ceroide, con aspecto semejante al mármol (alabastro yesoso).
Es muy blando y puede ser rayado por la uña (tiene una dureza igual a dos9.
Existe un producto natural, de aspecto semejante al alabstro yesoso (tiene una dureza igual a tres).
Se diferencian de la siguiente manera:
El alabastro yesoso, tratado con ácido clorh´drico no produce efervescencia; mientras el alabastro calcáreo, tratado con ácido clorhidrico, produce una viva efervescencia, debida al desprendimiento de anhídrido carbónico (reacción característica del carbonato de calcio).
Mezcla de yeso (sulfato de calcio) y carbonate de calcio.
Estuco
Es yeso cocido empastado con cola, y a veces, con sulfato de cinc, que se emplea sobre todo para revestir paredes.
Escayola o mármol artificial
Es yeso cocido empastado con cola y selenita 8sulfato de calcio di-hidratado).
Adulteraciones del yeso y su investigación
Las adulteraciones más comunes son: piedra caliza molida (carbonato de calcio) o arena muy fina (anhídrido silíco).
Para reconocer la piedra caliza se trata la muestra con ácido clorhídrico y se observa una efervescencia debida al desprendimiento de anhídrido carbónico.
Para reconocer la arena, se calienta fuertemente la muestra con carbonato de sodio y se trata el producto obtenido con ácido clorhídrico. El residuo insoluble (si lo hay) representa la arena.
Ensayos comerciales: ensayo del fraguado.
Consiste en hacer una mezcla de una parte de yeso y una parte de agua (más o menos) y dejar al aire. La mezcla se
endurece (fraguado) en un tiempo determinado para cada tipo de yeso.
El yeso cocido mezcla de sulfato de calcio semihidratado (2SO4Ca.H2O) con algo de sulfato de calcio anhídro (SO4Ca) más soluble, absorbe agua y se disuelve en ella (con una ligera elevación de temperatura y un pequeño aumento de volumen) dando origen a una solución saturada que se transforma lentamente en el sistema más estable; pero menos soluble, o sea en el yeso di-hidratado (SO4Ca.2H2O).
Yacimientos argentinos y comercio
Se vende en bolsas de 40 kilogramos, de papel impermeable o de yute.
El principal productor mundial de yeso crudo es Estados Unidos, con una producción anual aproximada de 5 millones de toneladas.
La producción argentina oscila alrededor de las 150.000 toneladas, cuyo 65% se halla representado por la producción de Rio Negro y en menor escalade las de La Rioja, Entre Ríos, San Luis, Tucumán, etc.
Las principales fábricas de yeso cocido se hallan en las provincias de Entre Ríos (pueblo Brugo, Hernandarias y Curtiembre), y Rio Negro (general Roca).
La producción argentina alcanzó en el año 1949, a las 127.740 toneladas de yeso crudo y 49.210 toneladas de yeso cocido.
La producción argentina actual oscila alrededor de las mismas cantidades (115.000 toneladas de yeso crudo y 50.000 toneladas de yeso cocido, para el año 1959).
La República Argentina importó durante el año 1954, la cantidad de 75 toneladas de yeso.
Fabricación industrial
La cal viva es óxido de calcio.
Se obtiene por calcinación, a 100°-1100°C, de la piedra caliza (carbonato de calcio):
- Piedra caliza- se calcina en se obtiene
CO2 -anhídrido carbónico-
CO3Ca hornos
OCa - cal viva-
La operación se realiza en hornos.
Los hornos pueden ser: intermitentes o continuos.
Los hornos intermitentes son hornos de campaña con paredes de ladrillos refractarios.
Los trozos de piedra caliza, que se echan por la parte superior del horno, se acumulan, de mayor a menor, sobre rejas metálicas colocadas a 1,5m de altura.
Se enciende el horno. Elevando gradualmente la temperatura, hasta que las piedras se presenten porosas, se deja enfriar y se extrae la cal formada corriendo la reja metálica de la parte inferior.
Estos hornos presentan diversos inconvenientes:
- Pérdida de calor y tiempo, dada la necesidad de esperar que se enfríe para volverlo a cargar.
- Pérdida del anhídrido carbónico que se desprende.
En los hornos continuos la piedra cae por la parte superior; al ser calcinada en el horno pierde CO2; en los hornos se alcanzan temperaturas de 1200|C a 1500°C. Una vez terminado este proceso la cal es extraída por la parte inferior.
En los hornos continuos se aprovecha el anhídrido carbónico que se desprende y se evitan perdidas de calor; pero presentan el inconveniente de facilitar una cal de calidad inferior, mezclada con cenizas, escoria, etc.
Variedades: cal grasa y cal magra.
Se llama cal grasa, la más blanca, de mayor pureza, que en presencia del agua reacciona con fuerte desprendimiento de calor.
Se llama cal magra, la más amarilla, más impura (con arcilla, óxido de magnesio, etc), que en presencia de agua, reacciona con poco desprendimiento de calor.
Las cales grasas usadas en Argentina se designan con el nombre del lugar de su procedencia: cales de Córdoba, cales de Azul, cales de Mendoza, etc.
Cal apagada o hidróxido de calcio
Experimentación
Se coloca cal viva en una cápsula de porcelana y se la cubre con agua.
El óxido de calcio, en presencia del agua. Se hincha, se resquebraja , produce calor y se convierte en una masa pulverulenta de hidróxido de calcio o cal apagada, poco soluble en agua.
Oca + H2O = (HO)2Ca
Se llama lechada de cal, el líquido lechoso obtenido por suspensión de la cal apagada en agua.
Se llama agua de cal, el líquido que se obtiene filtrando, a través de papel de filtro, la lechada de cal. E líquido incoloro que se obtiene representa una solución acuosa muy diluida de hidróxido de calcio.
Esta solución contiene poco hidróxido de calcio de calcio dada la poca solubilidad del mismo en el agua.
Usos
La cal apagada se emplea, principalmente, como material de ligazón en las construcciones.
La cal viva, para ser empleada en la construcción, debe ser "apagada" en la obra, o sea tratada con agua.
Se usa también en la fabricación del carburo de calcio, de la soda cáustica, de la soda, del amoníaco, del vidrio, etc.
La lechada de cal se emplea, principalmente, para blanquear.
El agua de cal se emplea en farmacias (linimiento óleocalcáreo para quemaduras (agua de cal y aceite).
Cales hidráulicas
Son cales que tienen la propiedad de endurecer rápidamente en presencia del agua.
Son mezclas de cal y arcilla (silicato de aluminio puro).
Se obtienen artificialmente, mezclando y calcinando ambas sustancias o calcinando directamente (en hornos semejantes a los de la cal) piedra caliza natural que contenga hasta un 22% de arcilla
El producto de la calcinación se apaga con agua; se pulveriza y se tamiza.
La cal mal apagada se hidrata luego lentamente, disgregando la mampostería o formando grietas.
El residuo, constituido por fragmentos duros, no cocidos o recocidos, toma el nombre de "grappiers", y se emplea en la fabricación del cemento blanco.
Se presenta como un polvo fino, blanco, amarillento.
Se clasifican en livianas o pesadas, según el menor o mayor peso de un litro de las mismas (densidad aparente).
Su densidad aparente es de 0,500; es decir, que un litro de la misma pesa medio kilogramo.
Su densidad real es de 2,5 a 2,8 g/cm3.
Su resistencia a la tracción es variable con el tiempo (de 3 a 18k por cm2).
Su resistencia a la compresión es alrededor de 200k por cm2.
Se endurecen en presencia del agua , precipitando aluminato y silico-aluminatos de calcio insolubles.
Según la mayor o menor rapidez de endurecimiento, que depende de su mayor o menor porcentaje de arcilla, se clasifican en:
- Cales débilmente hidráulicas (5 a 8% de arcilla; tardan de 15 a 30 dias para endurecerse)
- Cales medianamente hidráulicas (8 a 15% arcilla; tardan de 10 a 15 días)
- Cales eminentemente hidráulicas (19 a 21% de arcilla; tardan de 2 a 4 días).
Se expenden bolsas de 40k, fabricadas con 3 o 5 hojas de papel impermeable, según la menor o mayor necesidad de prolongar la conservación del producto.
Para su uso en obras privadas de construcción, se exige un índice de hidraulicidad no menor de 0,19.
Para su uso en obras nacionales deben responder a los requisitos técnicos fijados por la respectiva repartición y el comerciante que las expende debe, a su vez, como en todos los casos similares, estar inscriptos en el registro de proveedores de la misma.
Zonas caleras argentinas y comercio
Las zonas caleras argentinas más importantes se encuentran en las provincias de Buenos Aires (Sierras Bayas, departamento de Olavarría) y Córdoba, que representan el 85% de la producción nacional, calculada en 1 millón de toneladas. Le siguen en orden de importancia, las provincias de San Juan, San Luis, Santiago del Estero, Entre Ríos.
En la República Argentina se venden en bolsas de papel impermeable, que contienen 40k, con nombres diversos, a saber: cal-chaqui, calcacique, cal avellaneda, etc.
En la República Argentina existen mas de 100 establecimientos que elaboran cal.
La producción nacional de piedra caliza, durante el año 1950, según el censo industrial de 1950, alcanzo a 12.895.348 toneladas; mientras la producción nacional de cal viva elaborada durante el mismo año, según la misma publicación fue de 551.024 toneladas.
La producción de cales (viva e hidráulicas), alcanzo en el año 1959 a 1 millón de toneladas.
La República Argentina exporto, durante el año 1953, 8.024k de cal.
Gracias a este trabajo pudimos comprobar que los materiales que nos brinda la naturaleza como el yeso y la cal
Mediante distintos procesos y uso de tecnología el hombre les da una gran utilidad como la construcción de viviendas, edificios, caminos, objetos de uso diario, etc.
Es importante saber el proceso de obtención de estos materiales ya que son útiles para la vida cotidiana.
Dr. Lamberto Berardi; Nociones de Merceología; Editorial Crespillo; Buenos Aires; 1962.
Celsi-Iacobucci; Química elementa moderna inorgánica; Editorial Kapeluz; Buenos Aires; 1975.
Paginas Doradas; Enciclopedia Temática Ilustrada; Editorial Océano Grupo; Argentina; 1995.
Yacimientos argentinos de yeso
- L a Rioja
- Tucumán
- Entre Ríos
- Río Negro
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