Pigmento azul ultramar: caracterización del proceso y producto (2002)
EI azul ultramar sintético es un producto inorgánico fabricado a escala industrial desde finales de la década de 1820 y a partir de entonces su utilización se ha extendido a una amplia variedad de campos; a pesar de ello el entendimiento completo del proceso mismo que da origen al color permanece cubierto de una gran incertidumbre. La realización del presente trabajo de investigación buscaba establecer unas bases concretas de conocimiento con el fin de aclarar, en parte, el proceso en sí. Para conseguirlo se comenzó inicialmente con una caracterización de las materias primas componentes, buscando tener mayor claridad sobre los diferentes materiales de partida. Una vez conocida la composición química de los diferentes materiales se procedió a formular la mezcla de los mismos con el fin de fabricar productos que pudieran igualmente ser caracterizados y evaluados. A los azules fabricados se les realizó un proceso de caracterización similar al utilizado con las materias primas de partida, adicionalmente se evaluó su calidad aplicándolos en pintura y determinando sus coordenadas de color. EI trabajo de fabricación de azul llevado a cabo permitió vislumbrar una serie de diferencias, principal mente de coloración (azules de aspecto verdoso y rojizo), las cuales podrían tener alguna relación con la estructura cristalina del pigmento. Teniendo en cuenta este aspecto se emprendió la realización de un estudio que permitiera aclarar algunos de los interrogantes planteados; para ello se recurrió a la técnica de Microscopia Electrónica de Trasmisión (TEM). Con este equipo, a partir de la toma de imágenes tanto de la estructura interna de las partículas (difracción electrónica) como de la superficie de las mismas, se pretendía alcanzar un mejor conocimiento de las relaciones arriba anotadas. Uno de los procedimientos fundamentales para conseguir un buen azul consiste en partir de un caolín que previamente ha sido calcinado, es decir activado térmicamente; por medio de una adecuada activación mecánica del caolín podían conseguirse efectos similares a los que se obtienen por la vía de la calcinación, es decir, liberación del agua de composición interna y la destrucción, de manera parcial, de la estructura cristalina del producto. Partiendo de la premisa anterior se procedió a estudiar el proceso de activación mecánica del caolín como vía alternativa para la fabricación del azul ultramar sin recurrir a la calcinación del mismo. Los resultados preliminares llevados a cabo mostraron la factibilidad del proceso, lo cual se constituye en un aporte fundamental al conocimiento de la fabricación del pigmento conseguido durante la realización de la presente investigación. Otra de las líneas de trabajo que se desarrollaron con miras a alcanzar los objetivos generales consistió en la caracterización detallada de las diferentes etapas que se presentan durante la fabricación del pigmento, esto fue posible gracias a la realización de un cuidadoso estudio térmico diferencial por medio del cual se pudo identificar las distintas reacciones intermedias que se presentan, detectadas a partir de las diferentes liberaciones y/o absorciones de calor a las que se da lugar cuando se produce la reacción. Este estudio se complementa con la realización de una serie de análisis de difracción de rayos X de las muestras obtenidas en estos estados intermedios; tales muestras se calificaron igualmente para determinar su calidad a partir de la medición de sus coordenadas de color.