Ceramica 1 practica 2

FIQM – UNSCH CERAMICA – I
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA QUÍMICA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA.
ASIGNATURA: (CE-441) CERAMICA I
PRACTICA N° 02
ENSAYOS PRELIMINARES DE ARCILLAS
DOCENTE DE TEORÍA : Dr. Ybar Gustavo Palomino Malpartida
DOCENTE DE PRÁCTICA: Ing. Pedro Inga Zárate
ALUMNOS:
 NUÑEZ PARIONA dante George
 CALLE CARDENAS

DIA DE PRÁCTICA: viernes HORA: 7:00 am a 10:00 am.
FECHA DE EJECUCIÓN: 27/04/2018
FECHA DE ENTREGA : 04/05/2018
AYACUCHO – PERÚ
2018

ENSAYOS PRELIMINARES DE ARCILLAS
I. OBJETIVOS:
 Familiarizarse con el uso del equipo rot-tap para determinar la distribución
del tamaño de partículas de muestras.
 Obtener los diferentes diagramas de la distribución del tamaño de
partícula y determinar el diámetro.
 Familiarizarse con un método para obtener aproximadamente la
distribución granulométrica de pasta en los cuales existe una cantidad
apreciable de partículas inferiores al tamiz Nº 200.
 Familiarizarse con el manejo de los equipos que se van a emplear en esta
práctica.
 Determinar la cantidad de partículas retenidas en cada malla.
II. FUNDAMENTO TEÓRICO:
Arcilla
Para otros usos de este término, véase Polvo de ladrillo.
Arcilla
Arcilla del período Cuaternario (400 000 años), Estonia.
General
Categoría Mineral
Clase Filosilicatos
Fórmula química Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O
Propiedades físicas
Color Blanco, rojo, café.
Transparencia Opaca
La arcilla es una roca sedimentaria descompuesta constituida por agregados
de silicatos de aluminio, hidratados, procedentes de la descomposición de
rocas que contienen feldespato, como el granito. Presenta diversas
coloraciones según las impurezas que contiene, desde el rojo anaranjado
hasta el blanco cuando es pura.

Físicamente se considera un coloide, de partículas extremadamente
pequeñas y superficie lisa. El diámetro de las partículas de la arcilla es inferior
a 0,002 mm. En la fracción textural arcilla puede haber partículas no
minerales, los fitolitos. Químicamente es un silicato hidratado de alúmina,
cuya fórmula es: Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O.
Se caracteriza por adquirir plasticidad al ser mezclada con agua, y también
sonoridad y dureza al calentarla por encima de 800 °C. La arcilla endurecida
mediante la acción del fuego fue la primera cerámica elaborada por los seres
humanos, y aún es uno de los materiales más baratos y de uso más amplio.
Ladrillos, utensilios de cocina, objetos de arte e incluso instrumentos
musicales como la ocarina son elaborados con arcilla. También se la utiliza en
muchos procesos industriales, tales como en la elaboración de papel,
producción de cemento y procesos químicos
Arcilla figulina: es aquella que contiene impurezas como la arena, la
caliza y los óxidos de hierro.
Arcilla refractaria: es rica en óxidos metálicos y tiene la propiedad de
ser muy resistente al calor.
Arcilla roja: esta clase la integra generalmente un depósito de tipo
marino formado por los restos de materiales calcáreos y ferrígenos,
polvo volcánico, restos de esponjas silíceas, dientes de tiburón, etc. El
color rojizo proviene por lo común de sus componentes férricos. Se ha
encontrado que estos depósitos son muy extensos, y cubren hasta el
60% de la superficie marina.
Arcilla ferruginosa: contiene en su composición diferentes cantidades
y tipos de óxido de hierro y puede ser de color amarillo, ocre e inclusive
negra (tierras de Siena) debido al óxido de hierro hidratado, mientras
que las arcillas rojas contienen, por lo general, un óxido conocido como
hematita. Esta particularidad de las arcillas explica por qué en algunas
regiones el barro es negro o rojizo, lo cual incide en los colores de la

cerámica que se fabrica a partir de estos materiales. Recordemos en
este punto al barro negro de Oaxaca, tan distinto de la cerámica ocre o
rojiza de la zona central del valle de México.
Arcilla magra y arcilla grasa: estos materiales contienen cierto grado
de impurezas, lo que afecta sus propiedades plásticas, es decir, que a
mayor contenido de impurezas se obtiene una pasta menos plástica
(arcilla magra) al amasarla con agua.
Arcilla de batán: llamadas también tierra de batán, debido al uso que
tuvieron en el "batanado" de las telas y de las fibras vegetales como el
algodón. Este proceso consistía en limpiar las fibras formadas en la
máquina (batán) eliminando la materia grasa mediante la adición de
arcilla, por lo general del tipo esmectita, cuyo nombre proviene del
griego smektikós: "que limpia."
Arcilla marga: es un material impermeable y frágil, con un contenido de
caliza de entre 20 y 60%, aproximadamente.
Arcillas de esquisto o pizarra: las constituyen formaciones antiguas
que se presentan en forma de estratos o de plaquetas paralelas que se
han dividido por la presión del suelo.
Arcilla atapulgita: también conocida como tierra de Florida o floridrín,
aunque algunas veces se la llamó tierra de Fuller. El último apelativo se
empleó también para denominar a las sepiolitas. Actualmente la
atapulgita es llamada paligorskita.
Arcilla bentonita: nombre comercial de las arcillas tipo montmorillonita,
las que, tratadas con compuestos químicos aminados (p. ej.
dodecilamonio) se vuelven repelentes al agua —hidrofóbicas—, aunque
mantienen gran afinidad por las especies orgánicas, en particular los
aceites, las grasas y los colorantes o pigmentos naturales. El nombre
bentonita proviene de Fort Benton, Wyoming, EUA, donde W. C. Knight
descubrió un enorme yacimiento de este tipo de arcilla en 1896.

La caolinita es un mineral de arcilla, forma parte del grupo de minerales
industriales, con la composición química Al2Si2O5(OH)4. Se trata de un
mineral tipo silicatoestratificado, con una lámina de tetraedros unida a través
de átomos de oxígeno en una lámina de octaedros de alúmina. Las rocas
que son ricas en caolinita son conocidas como caolín o arcilla de China. La
palabra caolín se deriva del nombre chino de montaña Kao-Ling shan),
ubicada (29°31'36.6"N y 116°36'38.7"E) a 50 km al sureste del pueblo
de Jingdezhen, provincia de Jiangxi, China. El nombre proviene de la versión
francesa de la palabra: kaolin, a partir de informes de Francois Xavier
d'Entrecolles de Jingdezhen. En África, el caolín es a veces conocido como
calaba (en Gabón y Camerún)
La presencia en las aguas de contaminantes orgánicos de origen antropogénico
diverso, procedentes de actividades tanto industrial como urbana o agrícola, es
un problema abordado desde hace tiempo pero al que le quedan aún muchas
facetas por solucionar. La escasez de agua junto al aumento de la población a
nivel mundial actúa de motor para investigar nuevas metodologías que
implementen la reutilización, la calidad y el aprovechamiento del agua, como lo
demuestra la reciente convocatoria de la JPI-Water (2013). De aquí el interés
actual en diseñar tecnologías que permitan la purificación o reutilización del
agua. Es bien conocido que muchos contaminantes orgánicos no son fáciles de
eliminar o los medios son tan costosos que no resultan mínimamente rentables
en zonas rurales de baja densidad de población o en pequeñas industrias o
empresas agroalimentarias con poca capacidad de inversión. En estos casos, el
desarrollo de sistemas filtrantes basados en materiales baratos y sistemas
sencillos o que puedan ser producidos en la misma zona y adaptados a las
dimensiones reales de sus necesidades, sin duda aumentaría la calidad de vida
en las zonas afectadas. La utilización de arcillas naturales y modificadas para
adsorber contaminantes orgánicos de las aguas, concretamente plaguicidas, ha
sido ampliamente estudiada en las últimas décadas (Hermosín y Cornejo 1992,
SocíasViciana et al 1998, Dodio y Carvalho 2013), aunque el conocimiento
básico, incluso a nivel molecular, de la interacción de las arcillas con los
compuestos orgánicos interesó y se ha ilustrado profusamente desde las
primeras décadas del siglo pasado (Smith 1935, Serratosa 1968, Mortland 1972).

En este trabajo se presentan los primeros ensayos enfocados a determinar qué
tipo de arcilla natural o modificada, homogénea o en mezclas, se comportaría
mejor para eliminar los pesticidas que se emplean en el olivar y que, por afectar
a una zona con alta densidad de plantaciones como de almazaras en Andalucía,
constituye un problema real. Esto, en algunos casos, ha dado lugar a alarmas de
carácter público, afectando al consumo de agua en poblaciones de Córdoba,
Jaén y Granada.
La determinación de la distribución de las partículas de un suelo en cuanto a su
tamaño, se llama análisis granulométrico; se hace por un proceso de tamizado
(análisis por tamices) en suelos de grano grueso, y por un proceso de
sedimentación en agua (análisis granulométrico por vía húmeda) en suelos de
grano fino. Cuando se usan ambos procesos, el ensayo se llama análisis
granulométrico combinado.
EL TAMIZADO, es al método más elemental y corriente para separar una mezcla
de partículas de acuerdo al tamaño, para este fin se usan tamices patrón, los
cuales se disponen formando una batería, pila o “nido”; colocando la malla de
abertura más pequeña en el fondo y el de mayor abertura en la parte superior, y
el ciego o colector (bandeja sin abertura) debajo de la malla más fina. El análisis
se lleva a cabo colocando la muestra en el tamiz superior y agitando
mecánicamente el nido durante un tiempo definido, de acuerdo a la
granulometría del material. Luego se retiran las partículas retenidas en cada
tamiz y se pesan, (también se puede determinar el peso del material retenido por
diferencia de pesos; pesando primero el cedazo vació y luego con el material
retenido). Luego se convierten las masas del material retenido en porcentaje en
peso de la muestra total. Las partículas que pasan por el tamiz más fino se
recogen en el “ciego” o colector colocado debajo de la malla más fina.
Con el movimiento del Ro – Tap (tamizador mecánico) las partículas giran
alrededor de las aberturas de la malla hasta que su sección transversal más
pequeña se presente al tamiz facilitando su peso, y si la partícula es lo
suficientemente pequeña pasara fácilmente.
La distribución de partículas por tamaño, se refiere a la manera en que las
partículas se distribuyen cuantitativamente entre los diversos tamices de la serie;

en otras palabras, es una relación estadística entre cantidad y tamaño. Esta
información se presenta en un cuadro de distribución de frecuencias o en forma
de gráficos.
Los resultados de un análisis granulométrico, por tamizado, se tabulan para
indicar la fracción de masa sobre o por debajo de cada tamiz, en función del
intervalo del tamaño de malla entre dos tamices. Puesto que las partículas
retenidas, en un tamiz cualquiera han pasado a través del tamiz inmediatamente
superior, se necesitan dos números para especificar el tamaño de la fracción
retenida entre dos tamices consecutivos, una a través del cual pasa la fracción
otra para el tamiz por el que esta es retenida.
Ejemplo:
1. MENOS 48 MALLA (- 48 m); es la forma de especificar que un
material ha pasado a través de la malla 48, es decir que tiene un
tamaño inferior a las aberturas de la malla 48 y que por esa razón
pasan a través de ella.
2. MÁS 65 MALLAS (65 m); es la forma de especificar que un material
ha quedado retenido sobre la malla 65, debido a que el tamaño de las
partículas retenidas es superior a las aberturas de la malla 65, por lo
cual no pueden pasar a través de ella.
3. MENOS 100 MALLAS – MAS 150 MALLAS (-100m , 150m); es la
forma de especificar que un material ha pasado a través de la malla
100 (porque es de tamaño inferior a esta malla) pero que ha quedado
retenido sobre la malla 150 (por tener tamaño superior a las aberturas
de esta malla); es decir, el material tiene un tamaño inferior a 149

micrones (abertura de la malla 100) pero superior a 105 micrones
(tamaño de la abertura de la malla 150).
Es necesario, también, aclarar que el tamaño de las aberturas de una
malla varían en forma inversamente proporcional al número de malla; es
decir que cuanto mayor sea el número de la malla las aberturas son más
pequeñas. Por ejemplo las aberturas de la malla 200 (74 micrones) son
más pequeñas que el de la malla 20 (840 micrones). Esto debe tenerse
en cuenta para una interpretación adecuada de los resultados del análisis
granulométrico.
a.- Porcentaje Acumulado Positivo o Retenido, %Ac (+):
Resulta de sumar los porcentajes en peso de las fracciones de material
retenido en los tamices que se encuentran por encima de una malla
cualquiera, en el nido de cedazos, incluso el retenido por la malla en cuestión.
b.- Porcentaje Acumulado Negativo o Pasante, %Ac (-):
Se obtiene sumando los porcentajes parciales en peso de las fracciones del
material retenido en los cedazos que se encuentran en la parte inferior de
una malla cualquiera, en el nido de cedazos, incluso el retenido por el ciego
pero sin considerar el retenido por la malla en cuestión.
c.- En una distribución de frecuencia siempre debe cumplirse que,
para una malla cualquiera:
%Ac (+) + %Ac (-) = 100.
III. MATERIALES, REACTIVOS Y EQUIPOS:
Materiales:
 Juego de tamices
 Recipientes.
 Espátula.
 Mortero.
 Pesas.

Equipos:
 Rot – tap.  Balanza.
Materia Prima e insumos:
 Arcilla natural
IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
 Acciones previas
Molture 300 g de muestra seca y tamice a malla 80 ASTM. Guarde en una
bolsa de plástico hermético para los ensayos de pH y plasticidad.
Seleccione trozos de muestra de bruto de muestra.
Observaciones
La arcilla es un mineral no metálico en este caso se analizó una muestra
en los cuales se obtuvo los siguientes resultados:
 Color rojizo
 Desarrollo de la técnica : plasticidad cualitativa
1. En 200 ml de agua se coloca 200 g de arcilla de malla 80 ASTM
deje por 3 min, agite durante 5 min. vacié la suspensión sobre placa:
2. Conforme entre la palma a de la mano y una superficie plana, una
barra cilíndrica de 1 cm de diámetro.
3. Coge con cuidado la barra cilíndrica y enrolle el dedo índice
4. Observar y registrar grado de deterioro de la barra y relacione con
la plasticidad, de acuerdo a la siguiente tabla.
Observación
En este caso se realizó en forma de cilindro un largo de 10cm y
formar en forma de anillo en lo cual no se logró porque su plasticidad
es muy bajo.
En conclusión se llega no es apto porque su plasticidad es minimo
y no aceptable.
Grado de acidez o pH de la muestra
1. Coloque 100 ml de agua destilada en un vaso de precipitado y
determine el pH regístrese.

2. Adicione 10 g de muestra seca a malla de 80 ASTM , deje reposar 5
minutos . agite durante 5 min.
3. Deje sedimentar hasta observar en el líquido sobre nada sea
trasparente.
4. Determine el pH con un potenciometria o papel indicador universal y
regístrese.
Observación:
Tiene un PH (arcilla)=2
Tiene un pH (H2O)=7
Análisis x tamización
 Tomar una buena cantidad de arcilla seca, luego proceder a la molienda
o triturar en un mortero, hasta reducir por completo el diámetro de la
partícula.
 Secar muestra 110ºC  moler 100g.

 Pesar 50g de la muestra seca, posteriormente en un recipiente
disgregarlo por completo, con el objetivo de desaparecer todo los trozos
grandes, ello se puede conseguir agitando con la mano o con la baidora.
 Pesar los tamices limpio y secos (m1) armar la batería de tamices en el
rot – tap.
 Armar la serie o juego de tamices, en orden creciente con respecto a la
malla. Colocar la suspensión en la parte superior.
 Colocado el juego de tamices en el rot – tap, se echa la arcilla disgregado
en ella, posteriormente se tapa, y se sujeta los tamices al rot – tap.

 Poner en funcionamiento el rot – tap. (15 minutos) y finalmente dejar que
circule agua proveniente del grifo entre los tamices.
 La operación estará terminada cuando el agua que sale por la parte
inferior ya no sea turbia.
 Desmontar.
 Luego proceder a secar las mallas o tamices con el material retenido a
menos de 90ºC., una vez echa ésta operación proceder a pesar la mallas
con el material retenido en cada una de ella. (m2)
 Pesar y realizar cálculos.
 Por diferencia de m2 – m1 determinar la cantidad de material retenido en
cada malla, y la diferencia de todas estas es el material que la última malla
no pudo retener, esto quiere decir que las partículas que pasaron la última
malla poseían un menor diámetro.
 Presentar los datos y resultados en un cuadro, luego graficar para poder
determinar el tamaño de partícula que posee nuestra barbotina.
Caracterización en bruto
1. Coge un trozo de muestra sólida en bruto y fracture.
2. En el área fresca observe:
Color: rojizo
Color de raya: rojo oscuro
Aspecto de ruptura: Arcila sin mucha dureza
Coge una porción de arcilla y desmenuce entre el dedo pulgar e índice.

Extraiga la sensación que ocasiona las partículas de la muestra
untuosamente, granular, etc., de modo lograr ensayo en húmedo.
Capacidad de disgregación
1. Con un trozo de muestra en bruto elabore un cubo de un centímetro de
lado.
2. En un vaso de 250 ml deposite 150 ml de agua
3. Coge el cubo con una pinza y con mucho cuidado deposítalo en el fondo
del vaso de tal forma que se pueda sumergir.
4. Registre: tiempo que requiere para su digresión total: b). características
físicas del líquido sobrenadante y c), tamaño de partículas de material
disgregación.
Observación
Se observaron las características de una Arcilla con un porcentaje de
inaceptable de su caolín
Se observó que al disgregar forma laminas
Al disgregar no hubo sustancias en suspensión eso indica que no tiene
caolín.
E esta práctica se comprobó que la arcilla no es una buena materia prima
porque no posee caolín adecuado.
En conclusión esta arcilla no presenta caolín se forma en forma de
laminillas y no es apto .
Presencia de carbonatos
1. Coloque en una luna de reloj un trozo de muestra en bruto
2. Con una pipeta coge HCL 1 N con mucho cuidad
Y deje caer de una de 3 gotas del ácido sobre el trozo de la muestra
3. Observe la grado de efervescencia y registre : abundancia , regula
Escasa, o no visual
Observación
En este análisis se obtuvieron la efervescencia ha sido de abundancia
esto implica que la arcilla estaba con abundante de carbonatos y esto
implica que la arcilla es de mala calidad para realizar objetos de
cerámica.
En conclusión no es apta porque tiene abundante carbonato y esto
implica que la materia no es bueno.

V. CONCLUSIONES:
 La zaranda que retuvo la mayor cantidad de partículas fue el quinto
tamiz, dando un porcentaje en peso de 2.1.
 El tamiz que retuvo menos partícula fue de malla 0.090Mm
 Se han determinado el tipo de granulometría de las partículas contenidas
en la muestra 6 dando los resultados en porcentajes.
 En todo ensayo de laboratorio en la que esté involucrado el tamaño de
partícula se tiene que realizar un análisis de distribución para conocer su
granulometría y caracterizarlo.
 Se realizó la práctica de forma efectiva se vio los cambios al realizar los
ensayos preliminares del arcilla
 Con esta técnica se puede analizar la presencia de caolín en una arcilla y
definir una arcilla buena o mala.
VI. RECOMENDACIONES:
 Atornillar adecuadamente el juego de zarandas en el Rot-tap ya que
podrían salir de su sitio y causar un experimento defectuoso.
 El atoramiento puede producirse por quedar retenida en una zaranda
demasiadas partículas obstruyendo el paso libre del fluido , en este caso,
interrumpir inmediatamente el funcionamiento del rot-tap y proceder,
cuidadosamente a tratar de q pase el agua a las zarandas inferiores
moviendo poco a poco las zarandas o, en caso inusual, soplar por la
manguera inferior (por la q sale los fluidos en exceso, que no retuvo
partículas en la zaranda), para mover un poco la zaranda q retiene
demasiadas partículas y dejar el paso a la operación normal.
VII. BIBLIOGRAFÍA:

 CERN, Karn Cerámica fina Barcelona España 1994
Editorial Caperuz
VIII. CUESTIONARIO
Que información nos puede dar el pH de la calidad de la arcilla: acido
básico y neutro.
SUELOS ALCALINOS
Los suelos alcalinos son suelos arcillosos con pH elevado
(>9), estructura pobre y densa, baja capacidad de infiltración y
lenta permeabilidad. Poseen a menudo una capa calcárea compacta a una
profundidad de 0.5 - 1 m (en la India llamada kankar). Son difíciles de cultivar
para la agricultura.
Las propiedades físicas desfavorables de estos suelos se deben mayormente
a la presencia de carbonato de sodio, que causa la expansión de la arcilla
cuando están húmedos. Su nombre lo derivan del grupo de metales
alcalinos al cual pertenece el sodio, que puede originar condiciones básicas.
Suelos que son básicos por otras razones no se llaman alcalinos: todos los
suelos alcalinos son básicos, pero no todos los suelos básicos son alcalinos.
Los suelos alcalinos son el opuesto de los suelos sulfatados ácidos que tienen
un pH < 5
Arcilla: acido
El suelo absorbe cationes de hidrógeno, reduciendo su pH. Como el hidrógeno
sólo tiene un electrón, cuando lo pierde sólo queda el protón, de ahí que a
veces se diga que el suelo ha ganado protones. El proceso
de acidificación ocurre cuando un donante aporta protones al suelo. El donante
puede ser un ácido, como el ácido nítrico y el ácido sulfúrico(ambos ácidos son
componentes de la lluvia ácida), los cuales reaccionan con el suelo liberando
protones. También hay compuestos que pueden terminar acidificando el suelo,
como el sulfato de aluminio. Los fertilizantes industriales con compuestos
nitrogenados también acidifican el suelo a largo plazo ya que producen ion
amonio, que es un donante de protones.
La acidificación también ocurre cuando un

Elemento base como calcio, magnesio, potasio y sodio son filtrados al suelo.
Estos elementos suelen venir asociados a lugares con lluvias intensas y
sostenidas. La lluvia ácida acelera el proceso de infiltración de las bases. Las
plantas capturan esas bases antes de que ataquen al suelo. Cuando se tala un
bosque o se quema se pierden todas esas bases absorbidas por las plantas,
resultando en una pérdida de riqueza del suelo. El proceso puede ser natural,
porque las propias plantas acidifiquen el suelo, o artificial, por causas humanas
Suelo arcilloso
Casi todo el suelo contiene un poco de arcilla, en combinación con arena, limo,
minerales y materia orgánica, sino para ser clasificado como "suelo arcilloso," el
50 por ciento o más de un suelo debe estar compuesta de partículas de arcilla.
(Estos suelos están también llamados a veces "suelos pesados.") Los suelos
arcillosos a menudo puede ser un problema para los jardineros, porque la arcilla
absorbente conserva mucho más humedad y desagües mucho más lentamente
que el material de arena de suelos más ligeros. También tienden a ser
inusualmente alcalino - es decir, que tienen un alto pH - que puede ser un
problema con ciertas plantas.

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