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Mullita

La mullita o porcelana [6] es un mineral de silicato raro que se forma durante el metamorfismo de contacto de minerales arcillosos. Puede adoptar dos formas estequiométricas: 3Al2O32SiO2 o 2Al2O3SiO2 . De manera inusual , la mullita no tiene cationes que equilibren la carga . Como resultado , hay tres sitios de aluminio diferentes : dos tetraédricos distorsionados y uno octaédrico .

La mullita fue descrita por primera vez en 1924 en una zona de la isla de Mull , Escocia . [5] Se presenta como inclusiones arcillosas en rocas volcánicas en la isla de Mull, inclusiones en silimanita dentro de una tonalita en Val Sissone, Italia y con rocas similares al esmeril en Argyllshire , Escocia. [3]

Porcelana

La mullita (porcelana) se puede encontrar como mineral constituyente en un tipo de roca metamorfoseada térmicamente llamada porcelana . [7]

Uso en porcelana

La mullita está presente en forma de agujas en la porcelana . [8]

Se produce durante varios procesos de fusión y cocción, y se utiliza como material refractario , [9] debido a su alto punto de fusión de 1840 °C. [10]

En 2006, investigadores del University College de Londres y la Universidad de Cardiff descubrieron que los alfareros de la región alemana de Hesse desde finales de la Edad Media habían utilizado mullita en la fabricación de un tipo de crisol (conocido como crisoles de Hesse ), que eran famosos por permitir a los alquimistas calentar sus crisoles a temperaturas muy altas. [11] [12] La fórmula finalmente replicada en los estudios anteriores (usando arcilla caolinítica y luego cociéndola a temperaturas superiores a 1100 °C) fue mantenida en secreto por los fabricantes de crisoles desde el siglo XV.

La morfología de la mullita también es importante para su aplicación. En este caso, hay dos morfologías comunes para la mullita. Una es una forma de plaqueta con una relación de aspecto baja y la segunda es una forma de aguja con una relación de aspecto alta. Si la mullita en forma de aguja se puede formar en un cuerpo cerámico durante la sinterización , tiene un efecto tanto en las propiedades mecánicas como físicas al aumentar la resistencia mecánica y la resistencia al choque térmico. La condición más importante se relaciona con la composición química de la cerámica. Si se ajusta la relación de sílice y alúmina con materiales básicos bajos como sodio y calcio, la mullita en forma de aguja se forma a aproximadamente 1400 °C y las agujas se entrelazarán. Este entrelazamiento mecánico contribuye a la alta resistencia mecánica de la porcelana. [13] [14]

Utilizar como catalizador

Investigaciones recientes indican que un análogo sintético de la mullita puede ser un sustituto eficaz del platino en los motores diésel para la gestión de los gases de escape. [15]

Notas

  1. ^ Warr, LN (2021). "Símbolos minerales aprobados por IMA–CNMNC". Revista Mineralógica . 85 (3): 291–320. Código Bibliográfico :2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
  2. ^ Atlas de minerales
  3. ^ ab http://rruff.geo.arizona.edu/doclib/hom/mullite.pdf Manual de mineralogía
  4. ^ http://www.mindat.org/min-2806.html Mindat
  5. ^ desde http://webmineral.com/data/Mullite.shtml Webmineral
  6. ^ Neuendorf, KKE; Mehl, JP Jr.; Jackson, JA, eds. (2005). Glosario de geología (5.ª ed.). Alexandria, Virginia: American Geological Institute. pág. 428. ISBN 978-0922152896.
  7. ^ Fediuk, F.; Langrova, A.; Melka, K. (2003). "Porcelanitas de Bohemia del Norte y su composición mineral: el caso de la cantera de Dobrčice, la cuenca de Most" (PDF) . Geolines . 15 : 35–43.
  8. ^ Kingery, WD, ed. (1960). Procesos de fabricación de cerámica . Nueva York : John Wiley & Sons, Inc.
  9. ^ H. Schneider y S. Komarneni (2005) Mullita. Wiley, VCH, 509 págs., ISBN 3-527-30974-8 
  10. ^ Corporación Minera Kyanite (25 de octubre de 2009). "Mulita de Virginia".
  11. ^ University College London (23 de noviembre de 2006). "La tecnología del siglo XXI descifra la receta secreta de los alquimistas". Science Daily . ScienceDaily LLC . Consultado el 12 de enero de 2008 .
  12. ^ Martinon-Torres M.; Freestone IC; Hunt, A.; Rehren, T. (2005). "Crisoles de mullita producidos en masa en la Europa medieval: fabricación y propiedades del material". Revista de la Sociedad Cerámica Americana . 91 (6): 2071–2074. doi :10.1111/j.1551-2916.2008.02383.x.
  13. ^ Hanson, Tony. "Mullite". digitalfire.com . Consultado el 21 de mayo de 2023 .
  14. ^ "Comportamiento de vitrificación de baldosas de porcelana". Ceramics Research Co. 2012. Consultado el 21 de mayo de 2023 .
  15. ^ Wang, W.; G. McCool; N. Kapur; G. Yuan; B. Shan; M. Nguyen; UM Graham; BH Davis; G. Jacobs; K. Cho; X. Hao (17 de agosto de 2012). "Catalizador de óxido de fase mixta basado en Mn-mullita (Sm, Gd)Mn2O5 para la oxidación de NO en los gases de escape de diésel". Science . 337 (6096): 832–835. Bibcode :2012Sci...337..832W. doi :10.1126/science.1225091. PMID  22904009. S2CID  27948924 . Consultado el 16 de agosto de 2012 .