Determinación de carbono orgánico en materias primas cerámicas en presencia de siderita, FeCO3

Abstract

La materia orgánica es una de las impurezas presentes en las materias primas utilizadas en la fabricación de pavimentos y revestimientos cerámicos. Durante el proceso de cocción, el carbono orgánico (Corgánico) puede producir la aparición de un núcleo negro conocido como “corazón negro”, que puede causar defectos en el producto final. Las materias primas cerámicas contienen Corgánico a nivel de mg·kg-1 (procedente de la materia orgánica) y carbono inorgánico (Cinorgánico) a nivel de porcentaje (procedente de siderita (FeCO3), calcita (CaCO3) y dolomita (CaMg(CO3)2), principalmente). La presencia de siderita puede interferir en la determinación de Corgánico puesto que su temperatura de descomposición difiere muy poco de la temperatura de determinación del Corgánico, no ocurriendo lo mismo con la calcita y la dolomita, cuyas temperaturas de descomposición son superiores. Existen diversos métodos para la determinación de Corgánico en muestras sólidas, aunque no se han encontrado estudios cuantitativos sobre dicha determinación en presencia de siderita. En este trabajo se han desarrollado dos métodos para determinar Corgánico en materias primas y composiciones cerámicas mediante análisis elemental, en presencia de siderita, que pueden ser utilizados en el control de la aparición de corazón negro en baldosas cerámicas. La metodología desarrollada presenta bajos límites de cuantificación e incertidumbres, siendo un método rápido y preciso.

Organic material is one of the impurities present in the raw materials used in the manufacture of ceramic floor and wall tiles. During the firing process, organic carbon (Corganic) can give rise to the appearance of what is known as "black core" inside the material, which can produce defects in the final product. Ceramic raw materials contain Corganic in the order of mg•kg-1 (from organic material) and inorganic carbon (Cinorganic) in the order of a percentage (mainly from siderite – FeCO3, calcite – CaCO3, and dolomite – CaMg(CO3)2). The presence of siderite can interfere in the determination of Corganic, since its decomposition temperature differs only slightly from the determination temperature of Corganic; this is not the case of calcite and dolomite, which decompose at higher temperatures. There are several different methods for determining Corganic in solid samples, although no quantitative studies on such determination in the presence of siderite were found. In this study two methods were developed for determining Corganic in raw materials and ceramic compositions by means of elemental analysis, in the presence of siderite, which can be used to control the appearance of black core in ceramic floor tiles. The method developed here offers low limits of quantification and uncertainties, while at the same time it is fast and precise.