Un opacificante es una sustancia que se añade a un material para volver opaco el sistema resultante . Un ejemplo de opacificante químico es el dióxido de titanio (TiO 2 ), que se utiliza como opacificante en pinturas, papel y plásticos. Tiene un índice de refracción muy alto (modificación rutilo 2,7 y modificación anatasa 2,55) y la refracción óptima se obtiene con cristales de unos 225 nanómetros. Las impurezas del cristal alteran las propiedades ópticas. [1] También se utiliza para opacificar esmaltes cerámicos [2] y vidrio de leche ; También se utiliza ceniza de hueso .
Los opacificantes deben tener un índice de refracción (IR) sustancialmente diferente al del sistema. Por el contrario, se puede lograr claridad en un sistema eligiendo componentes con índices de refracción muy similares. [3]
Los vasos de leche antiguos utilizaban cristales de antimonato de calcio, formados en la masa fundida a partir del calcio presente en el vaso y un aditivo de antimonio. Los vasos de color amarillo opaco contenían cristales de antimonato de plomo; Es posible que se haya utilizado mineral de bindheimita como aditivo. En condiciones de oxidación, el plomo también forma piroantimoniato de plomo incompletamente disuelto (Pb 2 Sb 2 O 7 ). Desde el siglo II a. C., el óxido de estaño aparece en uso como opacificante, probablemente en forma de mineral de casiterita . El amarillo opaco se puede producir como estanato de plomo; el color es más pálido que el del antimoniato de plomo. Posteriormente se empezaron a utilizar fosfatos de calcio y sodio; Las cenizas de hueso contienen fosfato cálcico en una proporción elevada. También se utilizó fluoruro de calcio, especialmente en China. [4]
Para la cerámica dental, se utilizan varios enfoques. Pueden precipitar cristales de espodumena o mica . Se pueden utilizar fluoruros de aluminio, calcio, bario y magnesio con un tratamiento térmico adecuado. Se puede utilizar óxido de estaño, pero la circona y la titania dan mejores resultados; para titania, el tamaño de partícula resultante apropiado está entre submicrones y 20 μm. Otro opacificante deseable es el óxido de zinc . [5]
Los opacificantes también deben formar pequeñas partículas en el sistema. Los opacificantes son generalmente inertes .
En el contexto de los rayos X, los opacificantes son aditivos con alta absorción de rayos X; normalmente se trata de partículas o compuestos de plomo, bario (a menudo sulfato de bario ), tungsteno u otros elementos de alto peso atómico. A veces se añaden opacificantes a los implantes médicos para hacerlos visibles mediante imágenes de rayos X. Esto es especialmente cierto en el caso de la mayoría de los polímeros , que a menudo son irreconocibles en el cuerpo cuando se observan mediante rayos X.
En los propulsores sólidos para cohetes y en algunas pólvoras translúcidas sin humo , el método principal de transferencia de calor al grano de propulsor desde el proceso de combustión es por radiación, y se pueden agregar opacificantes como " negro de humo " a la mezcla de propulsor para garantizar que el calor no penetre. muy por debajo de la superficie del grano, lo que podría provocar una detonación. Los opacificantes también previenen el sobrecalentamiento del subsuelo y la ignición prematura localizada en los granos donde hay imperfecciones que absorben la radiación térmica. El negro de humo se utiliza habitualmente para este fin; Otros posibles aditivos son nigrosina , azul de Prusia , azul de metileno , etc. en cantidades que oscilan habitualmente entre el 0,1 y el 0,5%. [6]