FILOSILICATOS Y POROSIDAD: DIAGRAMA, PROPIEDADES Y APLICACIONES.

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1 FILOSILICATOS Y POROSIDAD: DIAGRAMA, PROPIEDADES Y APLICACIONES

2 INTEGRANTES HUANQQUE YAULI, JUDITH SILVA CACERES,LIZBETH SANDRA LARICO MAMANI, WILSON GUSTAVO MOSCOSO ESQUIVEL, ANDREA

3 Los filosilicatos son unos minerales muy extendidos en el mundo mineral, sobre todo en la Corteza Terrestre, siendo constituyentes de numerosos tipos de rocas, tanto ígneas, como metamórficas y sedimentarias. Ejemplo Las arcillas están formadas fundamentalmente por filosilicatos y estos forman una considerable proporción de los materiales de la Corteza Terrestre.

4 ¿De donde vienen?

5 El cuarto grupo de silicatos, los filosilicatos. Ese grupo representa los silicatos que poseen una estructura cristalina formada por hojas como que bidimensional, constituido por tetraedros y octaedros de sílica. Minerales que representa ¿De donde vienen?

6 Los filosilicatos, como todos los demás grupos de silicatos, están constituidos por una unidad estructural Si-O que es un tetraedro de coordinación con el Si en el centro y cuatro oxígenos en cada uno de los vértices del tetraedro. Los tetraedros son pirámides de base triangular, con todas sus caras iguales, (cuatro triángulos equiláteros).

7 El tetraedro Si-O se encuentra eléctricamente descompensado (el Si aporta cuatro cargas positivas frente a las ocho negativa de los cuatro oxígenos de los vértices), por lo que ha de unirse a otros cationes para neutralizar las cargas. En estas estructuras cada vértice de la cara basal pertenece a dos tetraedros vecinos(cada oxigeno se coordina a dos silicios),dando una capa de tetraedros

8 ● En estas estructuras cada vértice de la cara basal pertenece a dos tetraedros vecinos(cada oxigeno se coordina a dos silicios),dando una capa de tetraedros

9 Los tetraedros, en el caso de los filosilicatos, comparten su vértice superior con un octaedro de coordinación, con Al y/o Mg en el centro y O y/o OH en los seis vértices. Los octaedros son bipirámides con su plano ecuatorial cuadrado y todas sus caras triángulos equiláteros iguales Los octaedros son bipirámides con su plano ecuatorial cuadrado y todas sus caras triángulos equiláteros iguales.

10 Estos octaedros se encuentran también descompensados eléctricamente (dos cargas positivas si el catión octaédrico es el Mg o tres si se trata de Al, frente a las12 posibles cargas negativas que pueden aportar los seis vértices).Para neutralizarse se comparten entre sí sus vértices formando una capa de octaedros(además se unirán a los silicios de la capa). Las capas de tetraedros y octaedros se acoplan dando láminas que al repetirse forma la estructura cristalina.

11 AntigoritaAntigorita - Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 Grupo de la serpentina Antigorita - Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 Crisotilo - Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 Lizardita - Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 Grupo de la arcilla Caolinita - Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 Illita - (K,H 3 O)(Al,Mg,Fe) 2 (Si,Al) 4 O 10 [(OH) 2,(H 2 O)] Esmectita - Montmorillonita - (Na,Ca) 0.33 (Al,Mg) 2 (Si 4 O 10 )(OH) 2 ·nH 2 O Vermiculita - (MgFe,Al) 3 (Al,Si) 4 O 10 (OH) 2 ·4H 2 O Talco - Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2 Pirofilita - Al 2 Si 4 O 10 (OH) 2 Grupo de la mica Biotita - K(Mg,Fe) 3 (AlSi 3 O 10 )(OH) 2 Moscovita - KAl 2 (AlSi 3 O 10 )(OH) 2 Flogopita - KMg 3 AlSi 3 O 10 (OH) 2 Lepidolita - K(Li,Al) 2-3 (AlSi 3 O 10 )(OH) 2 Margarita - CaAl 2 (Al 2 Si 2 O 10 )(OH) 2 Glauconita - (K,Na)(Al,Mg,Fe) 2 (Si,Al) 4 O 10 (OH) 2 Clorita - (Mg,Fe) 3 (Si,Al) 4 O 10 (OH) 2 (Mg,Fe) 3 (OH) 6 serpentina Antigorita Crisotilo Lizarditaarcilla Caolinita Illita Esmectita Montmorillonita Vermiculita Talco Pirofilitamica Biotita Moscovita Flogopita Lepidolita Margarita Glauconita Clorita AntigoritaAntigorita - Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 Grupo de la serpentina Antigorita - Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 Crisotilo - Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 Lizardita - Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 Grupo de la arcilla Caolinita - Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 Illita - (K,H 3 O)(Al,Mg,Fe) 2 (Si,Al) 4 O 10 [(OH) 2,(H 2 O)] Esmectita - Montmorillonita - (Na,Ca) 0.33 (Al,Mg) 2 (Si 4 O 10 )(OH) 2 ·nH 2 O Vermiculita - (MgFe,Al) 3 (Al,Si) 4 O 10 (OH) 2 ·4H 2 O Talco - Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2 Pirofilita - Al 2 Si 4 O 10 (OH) 2 Grupo de la mica Biotita - K(Mg,Fe) 3 (AlSi 3 O 10 )(OH) 2 Moscovita - KAl 2 (AlSi 3 O 10 )(OH) 2 Flogopita - KMg 3 AlSi 3 O 10 (OH) 2 Lepidolita - K(Li,Al) 2-3 (AlSi 3 O 10 )(OH) 2 Margarita - CaAl 2 (Al 2 Si 2 O 10 )(OH) 2 Glauconita - (K,Na)(Al,Mg,Fe) 2 (Si,Al) 4 O 10 (OH) 2 Clorita - (Mg,Fe) 3 (Si,Al) 4 O 10 (OH) 2 (Mg,Fe) 3 (OH) 6 serpentina Antigorita Crisotilo Lizarditaarcilla Caolinita Illita Esmectita Montmorillonita Vermiculita Talco Pirofilitamica Biotita Moscovita Flogopita Lepidolita Margarita Glauconita Clorita Grupo de la serpentina: Las serpentinas constituyen un grupo de minerales que se caracterizan por no presentarse en forma de cristales. Grupo de la arcilla: 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. Grupo de la mica: Las micas son minerales pertenecientes a un grupo numeroso de silicatos de alúmina, hierro, calcio, magnes io y minerales alcalinos caracterizados por su fácil exfoliación en delgadas láminas flexibles, elásticas y muy brillantes, dentro del subgrupo de los filosilicatos. Grupo de la serpentina: Las serpentinas constituyen un grupo de minerales que se caracterizan por no presentarse en forma de cristales. Grupo de la arcilla: 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. Grupo de la mica: Las micas son minerales pertenecientes a un grupo numeroso de silicatos de alúmina, hierro, calcio, magnes io y minerales alcalinos caracterizados por su fácil exfoliación en delgadas láminas flexibles, elásticas y muy brillantes, dentro del subgrupo de los filosilicatos.

12 Grupo de la serpentina ANTIGORITA CRISOTILO LIZARDITALIZARDITA

13 Grupo de la arcilla CAOLINITA ILLITA ESMECTITA MONTMOLLINORITAMONTMOLLINORITA VERMICULITAVERMICULITA TALCO

14 Grupo de la mica BIOTITA MOSCOVITA FLOGOPITAFLOGOPITA LEPIDOLITALEPIDOLITA MARGARITA CLORITA

15 La antigorita es un mineral de la clase de los silicatos, subclase de los filosilicatos y del grupo de la serpentina-caolinita, de fórmula (Mg, Fe)3Si2O5(OH)4, que cristaliza en el sistema monoclínico y se presenta en láminas. Además posee polimorfos ortorrómbicos.silicatosserpentinamonoclínicoortorrómbicos Se utiliza como piedra ornamental. La antigorita es un mineral común y corriente que generalmente se presenta como producto de alteración de ciertos silicatos magnésicos, especialmente olivino, piroxenos y anfí boles. No es raro encontrarla juntamente con magnesita, cromita y magnetita.olivinopiroxenosanfí bolescromitamagnetita Se utiliza como piedra ornamental. La antigorita es un mineral común y corriente que generalmente se presenta como producto de alteración de ciertos silicatos magnésicos, especialmente olivino, piroxenos y anfí boles. No es raro encontrarla juntamente con magnesita, cromita y magnetita.olivinopiroxenosanfí bolescromitamagnetita La antigorita contiene una cantidad de agua en su estructura de alrededor del 13% en peso. Por lo que la antigorita puede jugar un papel importante en el transporte de agua en la tierra en las zonas de subducción y en la posterior liberación de agua. También se utiliza para ornamentar.

16 Caolinita Agroquímicos: Forma parte de los componentes de insecticidas y pesticidas bien como material de acompañamiento a insecticidas presentados en polvo o bien solo, uso este hoy en alza para el control de determinadas plagas agrícolas. Construcción civil: Este tipo de arcilla es utilizada de forma calcinada, en temperaturas entre 500°C y 900°C para producir metacaulin, un material de propiedades puzolánicas dentro del hormigón a base de cemento portland. Agroquímicos: Forma parte de los componentes de insecticidas y pesticidas bien como material de acompañamiento a insecticidas presentados en polvo o bien solo, uso este hoy en alza para el control de determinadas plagas agrícolas. Construcción civil: Este tipo de arcilla es utilizada de forma calcinada, en temperaturas entre 500°C y 900°C para producir metacaulin, un material de propiedades puzolánicas dentro del hormigón a base de cemento portland. La caolinita es un mineral de arcilla que forma parte del grupo de minerales industriales, con la composición química Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4. Se trata de un mineral tipo silicato estratificado, con una lámina de tetraedros unida a través de átomos de oxígeno en una lámina de octaedros de alúmina.mineral de arcillaminerales industrialessilicatotetraedrosoctaedros ColorBlanco RayaBlanca LustreMate, nacarada Sistema cristalinoTriclínico ExfoliaciónPerfecta FracturaAstillosa Dureza2 Densidad2,6

17 La glauconita es un mineral del grupo de los silicatos, subgrupo filosilicatos y dentro de ellos pertenece a las micas. Es un hidroxi-silicato con numerosos iones metálicos, dando muchas variedades. (K,Na)(Al,Mg,Fe) 2 (Si,Al) 4 O 10 (OH) 2mineralsilicatosfilosilicatosmicas La glauconita es empleada en la industria textil, en la industria azucarera y en la industria cervecera. Por su contenido en potasio también se ha usado para la elaboración de fertilizantes agrícolas. Otro uso es como colorante no tóxico y resistente a los agentes atmosféricos.industria textilindustria azucareraindustria cervecerapotasiofertilizantescolorante La glauconita es empleada en la industria textil, en la industria azucarera y en la industria cervecera. Por su contenido en potasio también se ha usado para la elaboración de fertilizantes agrícolas. Otro uso es como colorante no tóxico y resistente a los agentes atmosféricos.industria textilindustria azucareraindustria cervecerapotasiofertilizantescolorante ColorVerde, verde azulado, verde amarillento Rayaverde brillante LustreTerroso deslustrado TransparenciaTranslúcido a opaco Sistema cristalinoMonoclínicoMonoclínico, prismático Hábito cristalinoLaminar con láminas muy pequeñas ExfoliaciónSí FracturaMicácea Dureza2 (escala de Mohs)escala de Mohs TenacidadElástico Densidad2,67 g/cm 3 SolubilidadEn ácido clorhídrico

18 MATERIALES CERÁMICOS POROSOS ¿Que son los materiales cerámicos porosos? Son los materiales que no han sufrido vitrificación, es decir, no se llega a fundir el cuarzo con la arena. Su fractura( al romperse) es terrosa, siendo totalmente permeables a los gases, líquidos y grasas.

19 Arcillas cocidas De color rojizo debido al óxido de hierro de las arcillas que la componen. La temperatura de cocción es entre 700°C a 1000°C. Loza Italiana Arcilla Amarillo- Rojiza mezclada con arena y cubierta con barniz. Temperatura de cocción de 1050 a 1070°C

20 Loza Fina o Inglesa Se fabrica de arcilla sin óxido de hierro y con adición de sílex, yeso, fedelpasto y caolín. Temperatura de cocción de 1200 1300°C Refractarios Se trata de arcillas cocidas porosas en cuyo interior hay gran contenido de óxido de aluminio, torio, berilio y circonio. Temperatura de cocción de 1300-1650°C El enfriamineto se debe realizar lenta y progresivamente para no producir agrietamientos ni tensiones internas

21 USOS Usado en la construcción de: Hornos Estufas Incineradores Crisoles Reactores Vidrio En general, en todos los procesos industriales donde se soportan grandes temperaturas, en especial por encima de los 1000°C

22 Diagrama de fase Sílice-Alúmina Desde el punto de vista comercial, el sistema Sílice- Alúmina es importante ya que estos materiales son los principales constituyentes de muchos materiales refractorios. Sílice y Alúmina no son solubles una en otra. Mullita se forma a una composición de alrededor del 72% en peso de Alúmina Y se funde incongruente a 1828°C Mullita(ss) + Líquido 1578°C 1828°C Punto eutéctico 72 7.7

23 PROPIEDADES Aislantes eléctricos y térmicos Gran dureza Elevado punto de fusión Gran resistencia a la compresión al desgaste y a la corrosión.

24 Aplicaciones ELECTROCERÁMICAS: Con las que en la actualidad se están llevando a cabo investigaciones en motores de automóviles, aviones, generadores eléctricos, etc., con vistas a sustituir elementos metálicos por refractarios, con los que se pueden obtener mayores temperaturas y mejor rendimiento. Una aplicación no muy lejana fue su uso por parte de la NASA para proteger la parte delantera y lateral del Challenger en el aterrizaje. Más adelante hablare de este nuevo material.

25 LADRILLOS REFRACTARIOS Es un tipo de material cerámico que posee una serie de características especiales, lo que permite hacer un gran uso de éste dentro de instalaciones industriales o en trabajos de estufas domésticas.

26 LOS FILTROS DE CERÁMICA DE AGUA Son unos dispositivos sencillos de tratamiento de agua para el hogar, fabricados con arcilla, utilizados para eliminar las impurezas que pueden estar presentes en el agua, dejándola limpia y apta para su almacenamiento seguro y consumo. Con el filtro se busca la eliminación de la turbidez, residuos sólidos, bacterias y parásitos, que se atrapan y/o absorben mediante un proceso físico a través de los microporos de un filtro hecho de materiales cerámicos que puede venir en forma de “velas”, olla (vasija) o disco.

27 SENSORES S.H.INTEGRADOS Micromecanizados de películas de SiO2, TiO2, AlO3, MgF2, con tiempos de respuesta rápidos, alta sensibilidad y absorción. S.H.ELECTRO Excelentes tiempos de respuesta, alta conductividad pero baja sensibilidad, utiliza materiales tipo perosvkita importante para altas temperaturas.