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mullita

La mullita o porcelanaita [6] es un mineral de silicato poco común que se forma durante el metamorfismo de contacto de los minerales arcillosos . Puede formar dos formas estequiométricas : 3 Al 2 O 3 2 Si O 2 o 2Al 2 O 3 SiO 2 . Inusualmente, la mullita no tiene cationes de equilibrio de carga presentes. Como resultado, hay tres sitios de aluminio diferentes : dos tetraédricos distorsionados y uno octaédrico .

La mullita se describió por primera vez en 1924 en un caso ocurrido en la isla de Mull , Escocia . [5] Ocurre 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 esmeriladas en Argyllshire , Escocia. [3]

Porcelana

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

Uso en porcelana

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

Se produce durante diversos 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 de 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 para fabricarlo (usando arcilla caolinítica y luego cociéndola a temperaturas superiores a 1100 °C) se mantuvo en secreto muy bien guardado. [ cita necesaria ]

La morfología de la mullita también es importante para su aplicación. En este caso, existen dos morfologías comunes de 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 proporción 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 entrelazado mecánico contribuye a la alta resistencia mecánica de la porcelana. [13] [14]

Usar 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 Bib : 2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
  2. ^ Mineralienatlas
  3. ^ ab http://rruff.geo.arizona.edu/doclib/hom/mullite.pdf Manual de mineralogía
  4. ^ http://www.mindat.org/min-2806.html Mindat
  5. ^ ab http://webmineral.com/data/Mullite.shtml Webmineral
  6. ^ Neuendorf, KKE; Mehl, JP Jr.; Jackson, JA, eds. (2005). Glosario de Geología (5ª ed.). Alexandria, Virginia: Instituto Geológico Americano. pag. 428.ISBN​ 978-0922152896.
  7. ^ Fediuk, F.; Langrova, A.; Melka, K. (2003). "Porcellanites de Bohemia del Norte y su composición mineral: el caso de la cantera de Dobrčice, la cuenca Most" (PDF) . Geolíneas . 15 : 35–43.
  8. ^ Kingery, WD, ed. (1960). Procesos de Fabricación 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). "Virginia Mullita".
  11. ^ University College de Londres (23 de noviembre de 2006). "La tecnología del siglo XXI descifra la receta secreta de los alquimistas". Ciencia diaria . ScienceDaily LLC . Consultado el 12 de enero de 2008 .
  12. ^ Martinón-Torres M.; Piedra de piedra IC; cazar, A.; Rehren, T. (2005). "Crisoles de mullita producidos en masa en la Europa medieval: fabricación y propiedades del material". Revista de la Sociedad Estadounidense de Cerámica . 91 (6): 2071-2074. doi :10.1111/j.1551-2916.2008.02383.x.
  13. ^ Hanson, Tony. "Mullita". digitalfire.com . Consultado el 21 de mayo de 2023 .
  14. ^ "Comportamiento de vitrificación del gres porcelánico". Cerámica 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 NO oxidación en gases de escape diésel". Ciencia . 337 (6096): 832–835. Código Bib : 2012 Ciencia... 337..832W. doi : 10.1126/ciencia.1225091. PMID  22904009. S2CID  27948924 . Consultado el 16 de agosto de 2012 .