Resumen Materiales Inorgánicos PDF

Conservación de materiales inorgánicos MINERALES - Definición - Clasificación: → silicatos: - filosilicatos → micas (moscovita y biotita) - Tectosilicatos → feldespatos → no silicatos → anión predominante ARC...

Conservación de materiales inorgánicos MINERALES - Definición - Clasificación: → silicatos: - filosilicatos → micas (moscovita y biotita) - Tectosilicatos → feldespatos → no silicatos → anión predominante ARCILLAS - Minerales → aluminosilicato hidratado - Clasificación → lugar de formación: primarios (en el lugar, ej caolín), secundarios (arrastrados) → estructura química: enlaces CERÁMICA - Arcilla cocida (transformación físico química) - Técinas de moldeado - Técnicas de decoración + coloración / esmaltado (atmósferas) - Técnica de elaboración (mezcla) - Cocción abierta / cerrada → Tº → poroso / no poroso - Sales: criptoflorescencias (dentro del material) / eflorescencias (fuera del material) VIDRIO - Sílice, estabiliza tes (óxido de calcio CaO y Magnesio MgO), fundentes (potasio y sodio), etc - Lagrimeo → hidroxi → carbonato → absorbe H y emite agua con sales ROCAS - Origen / formación → ÍGNEAS (enfriamiento de magma): intrusivas (enfriamiento lento en interior de corteza terrestre) y extrusivas (enfriamiento rápido en el exterior) → SEDIMENTARIAS: detríticas y no detríticas → METAMÓRFICAS METALES - Enlace metálico - Clasificación y propiedades físicas - Aleaciones - Pátina y corrosión, tipos - cuidados 1  MINERALES Definición Sustancia natural, de composición química y estructura atómica definidas, normalmente sólido e inorgánico, y que tiene cierta estructura cristalina (mineralogía). Sólido natural y homogéneo, formado por procesos inorgánicos con composición química definida y organización atómica ordenada. Para que un material terrestre sea considerado mineral, debe cumplir seis condiciones: - Material sólido - De origen inorgánico - De origen natural - De composición química determinada * - Son estables - Con una estructura cristalina *La composición química puede variar levemente, por reemplazo de cationes formando series de minerales, por impurezas, o por alteración. Diagnóstico adecuado → conocer el origen y naturaleza del material, analizar entorno y al intercambio físico químico. [ Roca: cada uno de los diversos materiales sólidos, formados por cristales o granos de uno o más minerales; cualquier material constituido como un agregado natural de uno o más minerales o de otros materiales, entendiendo por agregado, un sólido cohesionado (petrología) / Asociación de minerales genéticamente vinculados, minerales resultado de un proceso geológico definido. ] [ Piedra: cualquier material de origen natural de elevada consistencia, se extrae de canteras y explotaciones mineras a cielo abierto. ] Clasificación: - Según anión o grupo aniónico predominante: - elementos nativos: clase I - sulfuros y sulfosales: clase II - Halogenuros: clase III - óxidos e hidróxidos: clase IV - Nitratos, carbonatos, boratos: clase V - Sulfatos, cromatos, molibdatos, volframatos: clase VI - Fosfatos, vanadatos, arseniatos: clase VII - Silicatos: tecto, filo, Ino, ciclo, neso, sorosilicatos → aniones de silicio y oxígeno - No silicatos (más abundantes)*: elementos nativos, sulfuros, óxidos, carbonatos, nitratos, haluros, sulfatos, fosfatos, boratos → aspecto metálico Estudiar los materiales en laboratorio: 1) Escala macro: muestra de mano 2) Escala Micro: vista al microscopio y corte petrográfico 3) Escala atómico-molecular: difracción de Rx, MEB 2 CRISTALIZACIÓN: Proceso de formación de cristales, los iones-átomos-moléculas que constituyen la red cristalina se ensamblan (forman enlaces), en condiciones específicas de presión y temperatura. Se produce por (formación): - Consolidación de magmas/solidificación: cambio de estado líquido a sólido - Precipitación de sustancias disueltas: soluto de una disolución al dejar de estar disuelto y en consecuencia precipita - Sublimación: cambio de estado gaseoso a sólido, sin pasar por el líquido - Transformaciones en estado sólido (recristalización): cambios estructurales o de composición que sufren otros minerales sin que se produzca cambio de estado (siempre en estado solido) CRISTAL: Mineral con configuración externa poliédrica (con caras planas, aristas y vértices) que suele ser un reflejo de su estructura. Estructura: cúbico, hexagonal, trigonal, tetragonal, ortorrómbico, monoclínico HÁBITO CRISTALINO: Tipo de forma geométrica que presenta un cristal. Aspecto macroscópico de un cristal. Condicionado por factores externos al mineral, como condiciones ambientales y estructurales sobre las que se formó. También influenciada por la estructura cristalina. - Tabular, acicular, prismático, masivo, dendrítico, fibroso, foliado, bandeado, aplanado ESTRUCTURA CRISTALINA: Ordenación de los elementos constituyentes de un mineral. Puede representarse como una retícula o red tridimensional (red cristalina, formada por sucesivas repeticiones de CELDA UNIDAD, unidad estructural). CELDA UNITARIA: Porción más simple de la estructura cristalina, que al repetirse mediante traslación reproduce todo el cristal. Arreglo o acomodamiento espacial de átomos que se repiten en el espacio tridimensional definiendo la estructura del cristal. SÓLIDO CRISTALINO: Formas geométricas en las cuales se cristalizan los minerales. Se construye a partir de la repetición en el espacio de una estructura elemental paralelepipédica llamada celda unidad. Hay siete sistemas cristalinos: cúbico, hexagonal, trigonal, tetragonal, ortorrómbico, monocíclico, tricíclico. El tamaño de los cristales depende de: TIEMPO de cristalización (crecimiento), y ESPACIO LIBRE para cristalizar (para crecer) Variaciones de cristalización y efectos: - Isomorfismo: minerales que tienen la misma estructura cristalina pero diferente composición química (ej. Plagioclasas). - Polimorfismo: minerales que tienen diferentes estructuras cristalinas pero la misma composición química (ej. Minerales de carbono). 3 Factores de cristalización: - Presión y temperatura - Composición química, espacio, tiempo donde se mantienen las mismas condiciones de P y Tº Tipos de ambientes según P y Tº: - Proceso sedimentario (a partir de una disolución o vapor): bajas P y Tº, los minerales que forman las rocas sedimentarias aparecen a poca profundidad - Proceso magmático (a partir de un fundido): P medias y Tº muy altas, se forman a partir de la solidificación del magma - Proceso en estado sólido (metamófico): P muy altas y Tº medias o altas, en contactos entre las placas tectónicas Tipos de enlaces químicos: - Enlace iónico: resultado de la atracción electrostática entre iones con cargas opuestas que se forman cuando se transfieren electrones de valencia de un átomo a otro. - Enlace covalente: se produce entre dos átomos no metálicos cuando se unen y comparten uno o más electrones del último nivel. Polar: cuando comparten electrones de forma no equitativa). No polar/apolar: cuando se distribuyen equitativamente la cantidad de electrones. - Enlace metálico: resultado de la atracción electrostática entre cationes metálicos y electrones deslocalizados. Propiedades de los minerales: - Químicas: cada mineral tiene una composición química definida que varía entre unos límites fijos - Físicas: todos los ejemplares de un mismo mineral tendrán una estructura atómica similar - Estructura: exfoliación, partición, fractura, directa, tenacidad y peso específico - Fractura: característica de la superficie de un mineral cuando se rompe en direcciones distintas a una exfoliación o partición - Exfoliación: modo en el que se rompe un mineral a lo largo de planos de debilidad bien definidos - Peso específico: relación entre el peso de un mineral con el peso del mismo volumen de agua - Ópticas (luz)*: color, brillo, índice de refracción, birrefringencia y luminiscencia - Eléctricas: conductividad, piroelectricidad, piezoelectricidad, electricidad por frotamiento - Magnéticas: diamagnetismo, paramagnetismo, ferromagnetismo - Reacción al ácido: burbujeo al HCl (ácido clorhídrico) *Ópticas: - Color: depende del grado de absorción de la luz, los minerales reflejan una parte de la luz blanca y absorben otras. Ideocromáticos (mismo color siempre) o de varios colores - Brillo: cómo refleja la luz, depende la superficie del mineral y de la incidencia de la luz. Vítreo, sedoso, nacarado, graso, metálico, irisado 4  - Raya: color del polvo al rayarse, traza que deja el mineral al ser frotado contra una lámina de porcelana sin esmaltar - Lustre: apariencia de la superficie bajo la luz reflejada: metálico, no metálico - Dureza: resistencia a ser rayado. Escala de Mohs: 1) talco, 2) yeso, 3) calcita, 4) fluorita, 5) apatito, 6) ortoclasa, 7) cuarzo, 8) topacio, 9) corindón, 10) diamante - Clivaje: tendencia a romperse a lo largo de ciertos planos (débiles) - Fractura: en minerales sin clivaje. Planos en los que se rompe cuando se golpean - Peso específico: masa del sólido o mineral / masa de agua de igual volumen que el sólido o mineral. Aumenta con el incremento del número atómico - Reacción al ácido: burbujeo al HCl. Ej: CaCO3 + 2HCl → CO2 + H2O +Ca2 + 2Cl2 - Forma: ángulos entre caras, reflejo de estructura cristalina - Birrefringencia o doble refracción; separación de un rayo luminoso en dos, dependiendo del ángulo de incidencia - Transparencia: forma en la cual la luz pasa a través de un mineral. Transparente, traslúcidos, opacos - Luminiscencia: - Sabor *NO SILICATOS 1- ELEMENTOS NATIVOS: elementos libres no combinados, formados por un solo elemento químico. Metálicos, Metaloides (semimetales), no metálicos - Metálicos: cúbicos, enlace metálico, alta conductividad eléctrica y térmica, brillo metálico, blandos, alto peso específico, dúctiles, maleables → Cobre (Cu), Plata (Ag), Oro (Au), Plomo (Pb), Hierro (Fe), Platino (Pt) - Semimetales: enlaces intermedios entre covalentes y metálicos, más frágiles que los metales, baja conductividad (semiconductores). Ej: bismuto (Bi), arsénico (As) - No metálicos: enlaces covalentes, brillo no metálico, frágiles. Ej: azufre (S), C cúbico (diamante), C hexagonal (Grafito) 2- SULFUROS: compuestos donde el anión es el azufre y se combina con elementos metálicos y semimetálicos. Rasgos: opacos, grises, negros, gama de tonos oscuros a medios, rayas de tonos oscuros, pesados, mayormente brillo metálico, blandos (dureza 1 a 6, baja), mayoría menas metálicas → Galena (PbS, sulfuro de Plomo), Cinabrio (HgS, sulfuros de mercurio), Bornita (sulfuros de hierro y cobre), Pirita (FeS2, sulfuros de hierro), Calcoprita (CuFeS2, sulfuros de hierro y cobre). 3- ÓXIDOS (oxígeno) E HIDRÓXIDOS (agua y oxidrilo): enlaces iónicos, con oxígeno o hidroxilos, opacos, brillo submetálico, terrosos, también metálicos, colores brillantes, ocre y rojo, grises y blancos, rayas de colores brillantes, menas de Fe, MN, Cr, U, Sn → Hematita (Fe2O3), Limonita (óxido de hierro hidratado), Magnetita, Cuprita (Cu2O), Casiterita (Sn2O), Tenorita. 5 4- HALUROS: halógenos (flúor, cloro, bromo y yodo) se combinan con átomos metálicos para formar minerales como halita o fluorita 5- CARBONATOS: compuestos con uno o más elementos metálicos se combinan con el radical carbonato (CO3)-2. Ej: calcita 6- SULFATOS: compuestos en los cuales uno o más elementos metálicos se combinan con el radical sulfato (SO4)-2. Ej: yeso 7- FOSFATOS: grupo de minerales de colores brillantes, compuestos en los cuales uno o más elementos metálicos se combinan con el radical fosfato (PO4)-3 *SILICATOS: elementos nativos con tetraedros Si4+ o con enlaces Si - O (sílice - oxígeno) 1- TECTOSILICATOS: tetraedros SiO4 enlazados. Los iones de oxígenos de cada tetraedros SiO4 comparten a los tetraedros vecinos, formando una red o malla tridimensional con fuertes enlaces. Grupos: SiO2 (dióxido de silicio), grupo de feldespatos, grupo de escapolitas, feldespatoides, zeolitas. 2- FILOSILICATOS (hoja): hábito hojoso o escamoso y una dirección de exfoliación dominante, láminas elásticas o flexibles, generalmente minerales blandos, peso específico bajo. Grupos: -Feldespatos: Potásicos → monocíclicos: ortosa, hialofano, anortoclasa, sanidina. Plagioclasas → feldespatos de calcio o sodio, triclinios: Albita, andesina, anortita, banalsita, bytownita, labradorita. -Mica: moscovita, biotita PIGMENTOS - Azurita: carbonato de cobre básico. Color azul - Malaquita: dihidróxido de carbonato de cobre (II). Color verde Azurita y Malaquita → asociados por tener composición química similar, la diferencia en el color se debe a la estructura tridimensional de ambos minerales. La azurita puede transformarse en malaquita (pseudomorfosis). - Lapislázuli (o cianea): gema de color azul ultramar, compuesta de lazurita, sodalita, calcita y pirita. - Lazurita: (tectosilicato) color azul intenso, “azul ultramar o ultra marina” - Lazulita (fosfatos): hidroxifosfato de aluminio, hierro y magnesio. Color azul intenso. Hábito cristalino bipiramidales 6  - Cinabrio o bermellón: HgS, sulfuro de mercurio, 85% de mercurio y 15% de azufre. - Albayalde: carbonato básico de Plomo (II), tóxico, blanco de Plomo → pigmento tiende a oscurecer por actuación del gas sulfhídrico o sulfuro de hidrógeno (contaminante del aire), que produce sulfuro de plomo negro ARCILLAS Y CERÁMICAS ARCILLA Fórmula química: Al2 O3 2SiO2 2H2O Material plástico, terroso que adquiere plasticidad al ser trabajada con agua a Tº ambiente y se endurece por el fuego, perdiendo su plasticidad y dejando inalterable su forma. Aluminosilicato hidratado por meteorización de rocas con feldespatos, cuya coloración va a depender de las impurezas que contenga. Minerales secundarios transformados por primarios: micas y feldespatos (filo y tectosilicatos). Proviene de la descomposición de rocas feldespáticas (granito, gneis, basalto) y variedades de mica (blancas y negras: moscovita, biotita, flogopita, lepidolita, margarita) que han sido transformadas por agentes físicos y químicos a través del tiempo. Feldespatos se compone de alúmina, sílice y óxidos de naturaleza alcalina, que desintegrados por los agentes atmosféricos, sus componentes (sodio, potasio y cal) son arrastrados por el agua. Feldespatos + agua = arcilla + silicatos de potasio en solución + sílice mezclado a la arcilla. -Sentido petrológico: como un tipo de roca en sí misma -Sentido mineralógico: conjunto de minerales que comparten unas características químico estructurales particulares -Sentido granulométrico: fracción de una roca en la que el tamaño de sus elementos constituyentes satisface un determinado rango de medida Feldespatos: Grupo de minerales tecto y aluminosilicatos. Composición química entre anortita y Albita se llaman Plagioclasas, composición entre Albita y ortoclasa se llaman Feldespatos Alcalinos. Se divide en: Feldespatos potásicos y Plagioclasas. MICAS: Minerales pertenecientes a un grupo numeroso de silicatos de alúmina, hierro, calcio, magnesio y minerales Alcalinos caracterizados por su fácil exfoliación en delgadas laminas flexibles, elásticas y muy brillantes. Sistema cristalino monoclínico. Blancas: moscovita, rica en álcalis Negras: biotita, abundan en hierro y magnesio. 7 Propiedades fisicoquímicas: - Pequeño tamaño de partículas (inferior a 2 micrones) - Morfología laminar - Sustitución isomórficas - Alta área superficial Estructura de los filosilicatos: Unidad estructural básica → tetraedros de silicio y oxígeno. Dichos tetraedros se unen compartiendo tres de sus cuatro oxígenos con otros vecinos formando capas (capa tetraédrica), que constituyen la unidad fundamental de los filosilicatos. Estructura arcilla 1:1 → combinación de 1 capa de tetraedros y 1 capa de octaedros, unidos por puentes de hidrógeno. 8 Ej: Caolinita: no presentan sustituciones isomórficas, no presentan carga eléctrica, no se expanden o contraen, son altamente resistentes a la meteorización. Estructura arcilla 2:1 → combinación de 2 capas de tetraedros y 1 capa de octaedros, unidos por cationes hidratados o iones K. Ej: Smectita: las cargas se deben a sustituciones isomórficas, exceso de cargas compensado con iones hidratados, se expanden o contraen de acuerdo al contenido de agua. 9 Illita: las cargas se deben a sustituciones isomórficas, exceso de cargas compensado con potasio que mantiene unidas las láminas, no se expanden o contraen. Mineral de arcilla que se encuentra en los poros de las rocas sedimentarias (arenitas). Estructura arcilla 2:1:1 → combinación de 2 capas de tetraedros y 1 capa de octaedros, unidos por bucita o gibbsita. Ej: Clorita: las cargas se deben a sustituciones isomórficas, exceso de cargas compensado con una capa intercalada de gibbsita o brucita, no expanden o contraen. 10 Composición cristaloquímica: Las arcillas pertenecen a los filosilicatos. Combinación de hojas tetraédricas y octaédricas. Plano atómico: superficie que contiene aleaciones de átomos Hojas: conjunto de planos atómicos definidos por la presencia de unidades estructurales básicas Láminas: apilamiento de varias hojas Origen: en general son producto del intemperismo (ataque químico) sobre las rocas (Feldespatos y micas). Ortosa → caolinitas, illitas Feldespatos y micas → colinitas, illitas, montmorillonitas Composición de las illitas: enlace fuerte icónico de átomos de potasio → no permite el ingreso de agua → baja absorción → baja susceptibilidad a la retracción y expansión Composición de las caolinitas: enlace fuerte de hidrógeno → no permite el ingreso de agua → baja absorción → baja susceptibilidad a la retracción y expansión Composición de las montmorillonitas: enlace débil de moléculas de agua absorbida e iones metálicos → permite el ingreso de agua → alta absorción → alta susceptibilidad a la retracción y expansión TIPOS DE ARCILLA - Según existan en la naturaleza: - Primarias: cuando el yacimiento donde se encuentra es el mismo lugar en donde se originó. Ej CAOLIN - Secundarias: han sido desplazadas del lugar de las rocas madres originales. Agua, viento y glaciares pueden transportar la arcilla. Compuestas de material procedente de distintas fuentes como hierro, cuarzo, mica, materias carbonosas, otras impurezas. - Según su plasticidad: - Plásticas: hacen pasta con el agua y se convierten en modelables → GRASAS: muy plásticas, demasiado blandas y propensas a rajarse durante el secado. Agregarle Desengrasante (carbón en polvo, arcilla cocida pulverizada o arena fina-cuarzo-), lo que da una pasta más resistente y punto de fusión más alto, disminuyen la contracción de la pieza y evitan inconvenientes en el secado y horneado. - Anti plásticas: confieren a la pasta una determinada estructura, que pueden ser químicamente inertes en la masa o crear una vitrificación en altas temperaturas (fundentes) → MAGRAS: muy poco plástica, se raja, difícil de modelar algo fino. Agregarle silicato de sodio, soda o bentonita (defloculación) - Según su fusibilidad: - Refractarias: arcillas y caolines cuyo punto de fusión está comprendido entre 1600 y 1750ºC, generalmente blancas, grises y poco coloreadas después de su cocción - Vitrificables: funden a temperatura de 1350ºC 11  - Fusibles o de alfarería: punto de fusión se alcanza por encima de los 1100ºC, suelen contener illita acompañado de una proporción de caliza, óxido de hierro y otras impurezas Antiplásticos o desengrasantes: -Producen resistencia mecánica, ayudan a mejorar consistencia a la pasta cerámica al trabajarla. -Talco, cuarzo, mica, restos cerámicos. Propiedades de la arcilla: - Superficie específica o área superficial: área de la superficie externa más el área de la superficie interna de las partículas constituyentes, por unidad de masa expresada en m2/g. Alta superficie específica. - Plasticidad: es plástica cuando es sometida a un esfuerzo capaz de soportar deformaciones rápidas sin rebote elástico, sin variaciones volumétricas, sin desmoronarse o agrietarse. - Porosidad: varía según el tipo de arcilla, depende de la consistencia más o menos compacta que adopta el cuerpo cerámico después de la cocción. Las arcillas que cuecen a baja temperatura tienen un índice más elevado de absorción ya que son más porosas. - Color: coloraciones diversas según los minerales que contengan. - Contracción: la mayor parte de los suelos de arcilla natural tienden a encogerse cuando se secan, debido a la reducción del espacio poroso. Puede originarse por pérdida de agua alrededor de los granos o por pérdida de agua de la estructura de los minerales arcillosos. - Capacidad de absorción: relacionada con la superficie específica y la porosidad, la absorción de agua de arcillas absorbentes es mayor del 100% con respecto al peso. - Adsorción: proceso por el cual átomos, iones o moléculas son atrapados o retenidos en la superficie de un material en contraposición a la absorción. Acumulación de una sustancia en una superficie interracial entre dos fases. Resultado formación de película líquida o gaseosa en la superficie de un cuerpo sólido o líquido. - Hidratación e hinchamiento: absorción de agua en el espacio interlaminar tiene consecuencia la separación de las láminas dando lugar al hinchamiento, que depende del balance entre la atracción electrostática catión-lámina y la energía de hidratación del catión. - Tixotropía: fenómeno consistente en la pérdida de resistencia y posterior recuperación con el tiempo. Cuando son amasadas se convierten en líquido y recuperan la cohesión cuando se dejan en reposo. - Permeabilidad: baja, aperturas intergranulares son demasiado pequeñas para permitir la circulación rápida. - Sensibilidad: partículas arcillosos poseen cargas eléctricas parecida, por lo que originan mutua repulsión, siendo arrastradas a los largo de las corrientes o dispersadas en un cuerpo de agua. - Capacidad de intercambio catiónico (CIC): expresa la cantidad de bases adsorbidas en las partículas de arcillas capaces de ser removidas. Las arcillas pueden cambiar los cationes adheridos, haciendo que circule a través de ellas una solución del catión que se desee agregar. - Merma: encogimiento durante el secado debido a la pérdida de agua 12 Preparación de la pasta cerámica Mezcla de → arcillas (alumino silicatos hidratado): amasadas con agua y formar pasta plástica → antiplásticos o desengrasantes: arena, conchillas molida, fragmentos vegetales, chamota → fundentes (para bajar el punto de fusión) La arcilla se humedece y se moldea. Cuando se seca se vuelve firme y se someten a altas temperaturas, suceden reacciones químicas que, entre otros cambios, hacen que la arcilla se convierta en un material permanentemente rígido → cerámica. Agregar desengrasantes se consigue reducir la formación de tensiones y grietas durante el secado anterior a la cocción. También se suelen agregar fundentes a la mezcla para conseguir más vitrificación (menor porosidad) post cocción o la misma porosidad a menor temperatura de cocción. La arcilla se puede usar sólida (pasta) o líquida (barbotina, para fabricación en serie, adhesión, engobes o decoración). Barbotina → se coloca en un molde de yeso, se comprueba la formación o grosor de pared del molde y se retira el excedente, se desmolda y limpia la pieza. TÉCNICAS CERÁMICAS Cerámica → toda pieza de arcilla modelada y cocida, esmaltada o no, tanto a las piezas cocidas a baja y alta temperatura. Arte de fabricar objetos de arcilla u otro material cerámico por acción del calor, cocida a una temperatura superior a 900ºC aprox. Proceso de fabricación: 1) Extracción 2) Preparación de la pasta 3) Amasado (puede no realizarse) 4) Moldeado 5) Decoración (puede no realizarse) 6) Secado 7) Cocción 8) Esmaltes o engobes (puede no realizarse) Tipos de moldeado: 1) Moldeado 2) Modelado 3) Centrado 4) Enrollado (chorizo) 5) Pellizco 6) Torno 13 Una vez terminadas las piezas, se dejan secar a la sombra para que pierdan el sobrante de agua y logren firmeza sin secarse por completo → PUNTO CUERO (en este punto se decora). A veces se decoran secas, antes del horno. Otras veces se hace primera cocción o “bizcocho” y se decora, se llevan al horno de nuevo para fijar el engobes o esmalte. Tipo de decoraciones: - Esgrafiado: incisiones o rascar con una herramienta llamada garfio - Pastillaje: se le pega rollos, pelotas o figuras completas de arcilla - Estampado: se presiona algún material en la arcilla húmeda hasta que deje su marca o huella - Punzonado: hacer punzadas en la arcilla húmeda - Incrustación: introducir una materia dentro del hueco hecho, ajustándose perfectamente - Pintura: se decora con tonos y diseños - Bruñido: después de la decoración, se utiliza piedras o cuero para pulir y dar brillo al objeto Hornos: - Sin estructura: abierta o cerrada en superficie, abierta o cerrada en hoyo - Con estructura no permanente: abierta o cerrada - Con estructura permanente: abierta o cerrada -Fuegos abiertos: Tº entre 650 y 800ºC, relativo control de Tº, residuos, materia menor compacta, más porosas -Fuegos cerrados (hornos): horizontales o verticales, se puede alcanzar Tº entre 1000 y 1400ºC, control de la Tº, sin desechos. Fases de calor → 1350 a 500ºC: consumo de materia orǵanica, dispersión en vapor de agua no combinados, endurecimiento de pasta, menor porosidad. → 2570 a 600ºC: se expande el óxido de silicio, cambio cerámico, sinterizado. → 3800 a 1000ºC: 800ºC líquidos viscosos, 900ºC espinelas, 1000ºC rellena los poros, vitrificación. → a partir de 1000ºC aparece la mullita, 1300ºC relleno poros restantes. Atmósferas de cocción: - Oxidante: el O2 del entorno se combina con la arcilla y sus componentes dando color. Coloración roja anaranjada (hierro presente). - Reductora: se reduce al máximo la entrada de O2 y el resultado del color es diferente. Coloración negra/oscura, gris claro/gris metálico oscuro, se absorbe el O2 del óxido de hierro que se convierte en óxido ferroso, o por presencia de elementos carbonosos que se consumieron incompletamente, o ahumados. Tipos de cocción: leña, carbón, abono, gas, electricidad. 14 VITRIFICACIÓN: - Resultado de la fusión progresiva de las partículas de la pasta que se transforma en material vidrios. - Aumento de dureza, impermeabilidad y sonoridad del material. Clasificación de materiales cerámicos ENGOBES: - Técnica cerámica decorativa que comporta suspensión de materiales plásticos y no plásticos + agua, mezclando distintos tipos de arcilla y otros materiales con agua y generalmente un defloculante, que permite que el contenido acuoso sea mínimo, lo que disminuye el encogimiento - En punto cuero, se le adiciona una capa fina de pasta coloreada - No tiene brillo, salvo que esté bruñido - Opacos y finos, para que no altere las propiedades de la pieza, transformando el color de la superficie - Se aplica a piezas en estado crudo y fresco, si se aplica en seco se puede agrietar la superficie del engobe - Transforma el color de la superficie de la cerámica sin alterar propiedades - A veces se emplea como soporte para esmaltes - Se puede usar arcillas rojas, blancas y coloreadas que se adhieran bien a la pieza, se mezclan con agua (barbotina) y se aplican como color de fondo o para diseñar sobre la superficie semi húmeda, antes de la cocción → engobes a la barbotina colorada con óxido o pigmento colorante - Se aplica por salpicado, pintado a pincel o por inmersión 15 ESMALTES: - Forma de acabado, para vitrificar, no tiene por qué ser opaco - Compuesto en suspensión de materiales fundentes y cuarzo que se aplica antes del horno → arcilla, cuarzo y feldespatos (componentes refractarios), fundentes (plúmbicos o alcalinos), sílice, óxidos cromóforos o pigmentos, opacificantes que modifican la textura y opacidad - Capa semi vítrea parecida a un cristal, película sobre bizcocho - Aplicado por soplete, baño, vertido, pincel - Impermeable, resistente, sin porosidad, durabilidad, mayor dureza - Antes del horno es un polvo que se mezcla con agua para aplicar, se vitrifica en el horno Tipos de esmaltes: - Sobre cubierta: encima de la cubierta definitiva - En crudo: sobre esmalte crudo, aplicando colorantes, óxidos o esmaltes antes de la cocción de la cubierta - Cocido: cocida previamente. Fabricados normalmente con pasta blanca, barnizados al estaño, mayólica o porcelana. - Cocida a medio fuego sobre esmalte semi cocido: se somete la pieza a la que se aplicó una cubierta (esmalte o barniz) a 400 a 600ºC para endurecer esta capa y facilitar el trabajo de decoración por medio de los óxidos/colorantes - Según rango de tº de cocción: en función si son para loza (alta tº) o gres y porcelana (baja tº): - Alta Tº (1230 - 1300ºC): rango de materiales fundentes disponibles más alto → sodio, magnesio, potasio, zinc, bario, litio - Baja Tº (800 - 1150ºC): materiales muy fundentes → boro, Plomo, fritas boro-cálcicas, plúmbicas, boroplúmbicas - Según fundentes: - Esmaltes plúmbicos: tóxicos, colorantes cerámicos industriales, bajo punto de fusión, alto brillo y suavidad superficial, baja dilatación térmica y buen comportamiento con óxidos colorantes - Esmaltes alcalinos: metal alcalino fundentes principal, gral sodio, potasio, litio - Esmaltes alcalinotérreos: alto punto de fusión , duros y resistentes a los ácidos, se usan para gres y porcelana, componentes calcio, magnesio, bario, estroncio - Esmaltes bóricos: fundentes boro, muy activo a bajas temperaturas, reduce la viscosidad del esmalte, baja expansión térmica y forma esmaltes brillantes (buen esmalte), usado como base para colorantes sobre otros esmaltes… - Esmaltes de zinc: varios fundentes de base de zinc, baja temperatura de fusión, brillo y dureza, permite superficies opacas y mates Óxido metálico: combinación de oxígeno con un elemento que pertenece a la clasificación de los metales. En cerámica se usan para engobes y vidriado. Se clasifican en fundentes, opacificantes y colorantes. 16 Colores: - Óxido de hierro (FeO): tonos rojizos y pardos - Óxido de cobre (CuO): verdes y turquesas - Óxido de cobalto (CoO): azules - Óxido de níquel (NiO): verdes, azules y marrones - Óxido de manganeso (MnO): pardos oscuros y violetas Decoración: - Estampado (cerámica): motivo se transfiere a la superficie de la pieza por soporte previsional (papel o gelatina) impregnado con pigmentos, bajo o sobre vidriado. Los pigmentos vitrifican y fijan después de la cocción - Pintado: aplicación de óxidos con pincel y horneados, luego se aplica vidriado - Decoración metálica: capa delgada de metal que cubre los objetos, metal maleable e inalterable por el fuego y aire (oro, platino, plata y cobre). Luego se cuece el dorado de la pieza en la mufla, antes de cualquier otra pintura - Bruñido (cerámica): dar brillo a la superficie mediante instrumento liso y convexo hasta conseguir brillo intenso - Cuerda seca: contiene el vidrio dentro de zonas concretas y evitar la mezcla de colores Microscopía Electrónica de Barrido (MEB): Microsonda de análisis elemental acoplada → análisis de decoraciones y acabados de cerámica antigua. VIDRIOS Origen Mezcla de arena de sílice y un álcali como sosa o potasa, calentado, se fundía y licuaba formando el vidrio tras solidificarse. Material sólido vítreo o amorfo, no tiene estructura ordenada. Forma red aleatoria en el que cada átomo de silicio se une a 4 átomos de oxígeno y éstos a otros átomos de silicio. El grupo individual presenta una ordenación tetraédrica, aunque la agrupación global de estos grupos se hace de manera desordenada. Los átomos de calcio y sodio se encuentran en los huecos de la red molecular. Formados por uniones muy fuertes, careciendo de orden molecular. Al enfriar y endurecer debería cristalizar, pero como posee gran viscosidad y tiende al rápido enfriamiento, la estructura espesa no logra organizarse. La presencia de modificadores impide el acomodamiento estructurado de las moléculas, dando resultado a una masa de estructura molecular desordenada y azarosa característica de los vidrios. Se trabaja por proceso manual y tradicional (soplo) o industrial (estampado o coaccionado en máquinas y moldes especiales). Cuerpo denso, estable, en general frágil a los choques térmicos y físicos, muy sonoro y mal conductor de calor y electricidad. Capacidad de reflejar y refractar rayos luminosos. 17 Formado por cuatro componentes principales A) Material base → óxido de silicio (SiO2), cuarzo molido o arena. Constituye la red atómica que forma la matriz del vidrio (FORMADORES) B) Álcali fundente (fundentes) → óxido, carbonato o nitratos de sodio, carbonato o nitrato de potasio. Para disminuir la tº de fusión del silicio (MODIFICADORES) C) Estabilizador → cal viva o cal apagada, alúmina (Al2O3), magnesio (MgCO3), carbonatos de calcio (CaCO3). Para evitar que el vidrio se disuelva en agua y aumentar la resistencia a la corrosión (MODIFICADORES) D) Colorante o elemento opacador → óxidos Opalescencia: reflejos que emiten las moléculas de agua del mineral ópalo cuando es alcanzado por la luz. 18 Vidrio arqueológico Todo vidrio susceptible a ser estudiado mediante metodología arqueológica, teniendo en cuenta las épocas a las que pertenecen. 19  - Degradación física: causas mecánicas como impactos, grietas, fracturas. - Degradación química: picaduras y cráteres, capas de desalcalinización, depósitos oscuros - Degradación biológica: microorganismos, líquenes, hongos Vidrio sódico - cálcico Formado por sílice, sodio (que da facilidad de fusión) y calcio (da estabilidad química). Se funde con mayor facilidad, más barato, vidrio incoloro y transparente. Vidrio de Plomo Se sustituye el óxido de calcio por el de Plomo. Transparente, más denso, mayor poder de refracción y de dispersión. Funde a tº más bajas. Se expande más cuando aumenta la tº, no tiene gran resistencia al choque térmico. Excelentes propiedades aislantes. Absorbe los rayos UV y rayos X. Para ventanas o escudos protectores. Vidrio de borosilicato Sílice y boro. Inerte, más difícil de fundir y trabajar. Alta resistencia a cambios bruscos de tº. Resistente al calor. Utensilios de cocina para horno y material de laboratorio. Vidrio de sílice 96% de sílice. Más duro y más difícil de trabajar, emplear técnica al vacío. Estabilidad grande y Tº de reblandecimiento elevada (1500ºC) que soportan tº hasta 900ºC durante largo tiempo. Vidrio natural Obsidiana: vidrio natural y volcánico, cuyo aspecto varía dependiendo del grado de pureza y composición química. Colores negro o marrón oscuro, translúcida o reflectante. Roca ígnea extrusiva, por enfriamiento del magma. Carece de estructura cristalina, superficie muy lisa. Vitral Vidrieras policromadas, vidrio coloreado con óxido metálico durante su fabricación. Enfriado, se ensambla produciendo obras de arte decorativas, con Plomo o estaño. Grisalla → pintura vitrificables, color marrón y negro (óxido de hierro o cobre, bórax como fundentes), monócroma, sensación de relieve escultrórico Técnicas de fabricación y decoración - Con calor: cuando el vidrio está fusionado a altas tº - Fusión → a 1500ºC el vidrio se vuelve viscoso y maleable, apto para que se pueda moldear, crear diferentes formas y ensamblar partes - Soplado → insertar gran vara metálica hueca en el vidrio fundido y soplar para crear burbujas, dar forma deseada. Vasos, copas, botellas - Colado: vidrio en su punto de fusión se vierte en molde, donde se pueden insertar otros materiales - Templado térmico: enfriar rápidamente para repartir las tensiones internas del material y hacerlo más resistente 20  - En frío - Corte o talla → fría y solidificada la pieza, se corta usando una sierra con una punta de diamante - Grabado directo → realizar dibujos mediante pequeño lápiz con punta de acero y polvo de diamante - Grabado con ácido → sumergiendo la pieza en una mezcla de ácido fluorhídrico y clorhídrico para darle efecto mate. Se usa chorro de arena para zonas que se desean mates y se protegen aquellas que se desean brillantes - Esmaltado → aplicación de capa de polvo de cristal de Plomo, goma arábiga y aceite o cera de abeja. Se mete la pieza al horno pero a 600ºC Deterioros del vidrio: - Transpiración/exudación (lagrimeo, por incorrecta formulación del vidrio): ocurre cuando la humedad relativa está por encima del 55 % y pierde brillo / causado por el carbonato potásico, formado por exceso de fundentes (potasio) en la preparación de la masa vítrea, que en contacto con HR superior a 40% se convierte en óxidos solubles, reaccionando con el CO2 del aire, haciendo aparecer en la superficie “perlas” o “lágrimas” de humedad. - Craquelado: red de fisuras muy finas (mala formulación del vidrio) - Desvitrificado: pérdida de transparencia, resultando opaco. Se produce porque las alteraciones inadecuadas pueden provocar la cristalización de uno o más componentes. - Solarización (fotooxidación): alteración debido al óxido de manganeso, creciente tonalidad violeta al estar expuestos a la luz solar o iluminación rica en UV. - Factores biológicos: bacterias, hongos, algas, líquenes - Factores externos: agua (hidratación del sílice y formación de sales), gases (SO2 y CO2 con el agua, ataque ácido) microorganismos (aparición en superficie cubiertas de polvo, materias grasas, adhesivos y consolidantes, impide lectura y mantiene 21  humedad), Tº (cambios bruscos, rotura), Humedad (HR alta, transpiración), luz (radiaciones nocivas en partículas si están alterados, IR calor, UV coloración en vidrios decolorados con bióxido de MN). Manipulación, guarda y exhibición: - Objetos duros se quiebran con golpes - Embalaje con protección externa: guarda y transporte - Control de iluminación (IR y UV) - Control de Tº y HR (menor a 50%, casos extremos menor a 40%) - Evitar fluctuaciones - Consolidación: paraloid B72 al 5 o 10%, se corre riesgo si el vidrio no es estable, vidrios que transpiran no se recomienda consolidar - Limpieza mecánica en seco con pinceles suaves, agua destilada y alcohol con HR 40% para vidrios exudados o con eflorescencias, secado con alcohol - Manipulación adecuada: usar guantes limpios y no tocar con dedos ya que transfieren grasas y aceites Conservación preventiva de Cerámicas y Vidrios Caracterización - Bien cultural: materiales constitutivos, historia, valores - Contexto: arqueológico (suelos, subacuáticos), museo (exhibición, guarda, laboratorio) Deterioros -Cerámica → porosidad: penetra la H + sales, que se cristalizan, expanden y generan fracturas internas, sale las sales hacia fuera (eflorescencias salinas) → iluminación: decoloración, desecación, debilitamiento estructural, pulverulencia, alteración del color, oscurecimiento del barniz → biodeterioro: biofilm, bacterias, hongos, plantas superiores -Vidrios → micro fisuras, disolución, desvitrificación (iridiscencia), lagrimeo o exudación, manchas e incrustaciones, choques térmicos, intervenciones incorrectas, roturas por manipulación incorrecta, sinergia. Recomendaciones: - HR 45-50% - Tº 18-20ºC - Minimizar manipulación, impacto, vibración - Evitar acumulación de polvo - Intensidad / incidencia de luz: máximo 150/200 lux (minimizar UV) Sistemas de guarda: - Placa de polipropileno corrugado - Espuma de polietileno - Tyvek 22 Sistemas de traslado: - Cajas de madera liviana y resistente - Cartón libre de ácido - Pluribol, espumas - Control de H - Sellador, cierre, protección externa ROCAS Material constituido como agregado natural de uno o más minerales o materia orǵanica. Compuestas por uno (monominerálicas) o varios minerales (compuestas) y en diferentes proporciones. Rocas compuestas: - Minerales esenciales: los que caracterizan la composición de la roca, los mapas abundantes en ella (ej granito) - Minerales accesorios: aparecen en pequeñas proporción (menos 5% del volumen total) y en algunos casos están ausentes. Procesos geológicos básicos (ciclo petrogenético): - Derretimiento y solidificación (enfriamiento) del magma - Sedimentación (acumulación y decantamiento) - Metamorfismo (altas temperaturas y presiones) Las rocas se clasifican según: dureza, tipología de grano o cristales, tamaño de cristales, porcentaje de sílice u otro componentes, según ORIGEN (de acuerdo a las transformaciones que sufrieron antes los diferentes procesos durante su formación). 23 Reconocimiento de minerales y rocas: - Métodos macroscópicos → ojos y herramientas como lupas, cuenta hilos, martillo, ácido clorhídrico. Se describe textura, color, densidad, dureza, brillo, morfología, exfoliación (fractura), tipos de minerales. - Métodos microscópicos → secciones transparentes con luz transmitida y pulidos con luz reflejada. - Métodos geoquímicos → fluorescencia de rayos X y difractometría. ORIGEN DE LAS ROCAS 1) ÍGNEAS o MAGMÁTICAS: se forman por enfriamiento del magma, que es una masa de roca fundida 2) SEDIMENTARIAS: se forman por acumulación y compactación de sedimentos 3) METAMÓRFICAS: se forman en el interior de la corteza terrestre debido a altas presiones y temperatura, sin llegar a fundirse ROCAS ÍGNEAS Generadas por enfriamiento de masa líquida de composición silicatada que procede del interior de la Tierra, se encuentra a altas temperaturas. Compuestas por silicatos. Cuando se enfrían y solidifican los elementos se combinan y forman dos grupos: - Silicatos oscuros (color alto) o ferromagnésicos - MÁFICAS -(ricos en hierro y magnesio, bajo en sílice) - Silicatos claros (color bajo) - FÉLSICAS -(potasio, sodio y calcio, más ricos en sílice y feldespatos, cristalizan a menor temperatura) - Plagioclases: serie de cristalización continua entre anortita y Albita, tº altas medias. Si se enfría y solidifica durante su ascenso hacia la superficie o corteza terrestre, se originan las PLUTÓNICAS/INTRUSIVAS. Si se enfría y solidifica en la superficie, se originan VOLCÁNICAS/EXTRUSIVAS. SUBVOLCÁNICAS o HIPOABISALES / FILONIANAS (porfiríticas). 24 Tamaño de cristales → dos tipos texturales: - Fanerítica (visible): los cristales se reconocen a simple vista. Por proceso lento de enfriamiento, perdieron calor de forma gradual y lenta. Típico de rocas intrusivas. Varios tipos de granos: grano muy grueso, grueso, grano medio, grano fino - Afanítica (no visible): los cristales no se reconocen a simple vista y es necesario lupa o microscopio. Proceso de enfriamiento más o menos rápido. Típica de rocas extrusivas y subvolcánicas. Dos clases: microcristalinas, vítreas o criptocristalinas. Magmas básicos: minerales máficos (olivino, piroxenos, anfiboles), en estratos más profundos. Magmas ácidos: minerales félsicos (cuarzo, Feldespatos potásicos y moscovita), más ligeros y ricos en gases, que ascienden a la superficie. -ROCAS PLUTÓNICAS/INTRUSIVAS: Se originan bajo la superficie terrestre, sometidas a grandes presiones, los minerales crecen muy unidos formando rocas densas no porosas. Enfriamiento muy lento, cristales pueden ser grandes. Granitos → más comunes. Cuarzo, feldespatos y micas Gabro → ausencia de cuarzo, tonos oscuros -FILONIANAS / HIPOABISALES: Rocas ígneas intrusivas que se originan cuando el magma se abre paso hacia la superficie a través de filones (grietas) y se solidifica en su interior con dos fases de enfriamiento (una rápida y otra más lenta). El magma forma pequeñas masas tabulares. Textura porfídica, afanítica, cristales sin medida uniforme porque se formaron en dos fases distintas. -ROCAS VOLCÁNICAS/EXTRUSIVAS: Cuando el magma sale al exterior de la superficie (lava) y se enfría a temperaturas y presiones bajas. Masa de cristales de pequeño tamaño o materia amorfa sin cristalizar (vidrio). Basalto → tonos oscuros 25 Riolita → tonos claros Piedra Pómez / pumita → alta porosidad Obsidiana (vidrio volcánico) → color oscuro, brillo vítreo Características de rocas ígneas: - Origen (intrusivas o extrusivas) - Contenido mineral - Modo de yacimiento (forma en la que la masa fundida se enfrió) - Tamaño de grano - Forma del cristal (enfriamiento lento -bien desarrollados- o rápido -mal desarrollados) - Textura (cómo se organizan los granos) - Color - Composición: rocas ácidas o básicas ROCAS SEDIMENTARIAS Originadas por el transporte y deposición de materiales como consecuencia de la acción del viento, agua, hielo o depositadas químicamente a partir de un fluido acuoso. También acumulación de materiales inorgánicos como caparazones secreta dos por organismos. Procesos sedimentarias: Destrucción de rocas sólidas por la meteorización o intemperismo, erosión y transporte por un medio, deposición o precipitación, litificación y diagénesis. - Meteorización: desintegración y descomposición de una roca en la superficie terrestre o próxima a ella como consecuencia de exposición a los agentes atmosféricos, con participación de agentes biológicos. - Erosión: sustracción de roca al suelo intacto, por acción de corrientes superficiales de agua o viento, cambios de tº o por gravedad. - Transporte: sedimentos transportados por agentes geológicos hasta lugares de acumulación (cuencas sedimentarias). Por deslizamientos acarreo por viento o acarreo por agua y por glaciar.* 26  - Depósito: sentimiento de partículas en movimiento debido al cambio de velocidad en el medio de transporte. - Acumulación: formación de capas debido a eventos sucesivos de depósito.* ** Continental, mixto y marino - Litificación: procesos que convierten los materiales depositados en roca consolidada, luego de enterrados los sedimentos: - Compactación: reducción de espacios porosos. Desecación y reducción de volumen de los espesores de capas acumuladas. - Cementación, depósito, precipitación o cristalización de materiales cementantes en los espacios porosos o vacíos de las rocas. - Diagénesis: cambios físicos, químicos y biológicos, debidos a la presión, tº, circulación de fluidos, cambios de pH, en condiciones de enterramiento → disolución, recristalización, reemplazamiento de minerales, cristalización autigénica (mineral formado en el propio medio y lugar en que se encuentra). -DETRÍTICAS Formadas por fragmentos de otras rocas llevadas por los ríos hasta mares o lagos (ej arcillas) → diagénesis (fragmentos que se transportaron en estado sólido). Tamaños y formas: Conglomerados → fragmentos grandes y redondeados (pudinga, brecha) Gravas → fragmentos sueltos (sedimentos) Areniscas → granos de tamaño intermedio visibles a simple vista o con microscopio, limos y arcillas tamaño de grano muy pequeño Lutitas → altamente fisibles, se rompen en láminas delgadas 27 -NO DETRÍTICAS Formadas por minerales que estuvieron disueltos en agua, dejaron de estarlo y depositaron (ej calizas -precipitado de carbonato cálcico, ej toba calcárea, dolomías- o rocas salinas) - Químicas o de precipitado/evaporíticas (ej yeso -sulfato cálcico-, halita, caliza)): sales disueltas en agua precipitan formando cristales de pequeño tamaño / minerales en solución que se evaporan y compactan - Organógenas (origen orgánico): acumulación de restos orgánicos o restos fósiles (ej carbones y petróleo, caliza coralina, lumaquelas, caliza nummulítica, creta, diatomita) Características de sedimentarias: - Origen - Contenido fósil - Tamaño de grano - Forma de granos - Si son detríticas, no detríticas ROCAS METAMÓRFICAS Se generan a partir de rocas preexistentes (PROTOLITOS) que sufren aumento de tº y presión por procesos geológicos, sufren reajustes. Producen cambios en sus minerales y composición química, la roca original se transforma en una nueva. Proceso que ocurre en estado sólido, sin que la roca se funda. Aplastamiento de los minerales que aparecen orientados de forma plana → laminación de la roca → foliación (también existen no foliadas). Texturas: A) Foliadas: presentan foliación, granos que forman láminas finas paralelas. Minerales planos y alargados que se orientan dando una estructura laminar → pizarras (protolito rocas detríticas de grano fino), esquisto (protolito detríticas y volcánicas), gneis (protolito granito) B) No foliadas: no presentan foliación. Textura granular. Cristales aplanados pero no laminados (ej mármol) C) Bandeadas: alternancia de bandas claras y oscuras, difíciles de separar. a)Foliación: disposición en láminas que adquiere la materia que forma ciertas rocas cuando éstas están sometidas a grandes presiones → pizarrosidad: minerales planares y bajo grado de metamorfismo, foliación muy recta, paralela y muy fina → esquistosidad: metamorfismo de grado medio alto → bandeado gneísico: alto grado, produciéndose la segregación de los minerales en capas. Foliadas: - Pizarras: de arcillas que sufrieron incremento bajo de tº y presión por enterramiento. Oscuras, contienen fósiles. 28  - Esquistos: metamorfismo más intenso. Estructura foliadas más deformadas. Los fósiles desaparecen. - Gneis: metamorfismo muy intenso. Cuarzo, feldespatos y micas, orientadas en bandas claras y oscuras. B)No foliadas: generalmente compuestas por un solo mineral, cristales con hábito equidimensional. - Mármol: transformación de caliza y dolomía por incremento de tº y presión. Aspecto cristalino. Grano grueso de calcita. - Cuarcita: de areniscas ricas en cuarzo. Algunos casos con bandeados. - Coreanas: metamorfismo de contacto, no tiene fábrica planar, sí minerales desarrollados en mayor o menor grado. Tipos de metamorfismo Metamorfismo regional: - Sin presión (arcillita) - Baja presión (pizarra) - Presión moderada (esquisto) - Alta presión (gneis) Metamorfismo de contacto: alteradas por el calor directo Metamorfismo dinámico: corteza terrestre en movimiento a gran escala a lo largo de líneas de falla. 29 Características de metamórficas: - Estructura foliadas o cristalina - Tamaño de grano - Presión y tº - Contenido mineral Efectos del metamorfismo: - Deshidratación: pérdida de agua - Recristalización: movimiento de partículas de los minerales que hace posible la formación de nuevos / x reacciones químicas que transforman minerales en otros. - Reorientación: la presión provoca que los cristales se orientan perpendicularmente a la dirección de la fuerza que soportan. [ Distribución planar en el espacio → filosilicatos y micas → alumino silicatos → arcilla → lutitas → pizarra ] 30 Deterioros de piedras/rocas: -Deterioro: fuera del ámbito natural (proceso acelerado) -Intemperie: cambios físicos y químicos -Agentes: ambientales, biológicos, antropogénicos Factores intrínsecos: textura y granulometría, forma y función, porosidad (permeabilidad) Factores extrínsecos: clima (H, contaminantes ambientales, biodeterioro, catástrofes naturales, conflictos armados, vibraciones, deterioro antropogénico Diagnóstico del estado de conservación: evaluar y prevenir. Relevamiento del estado de conservación. Estudios no destructivos: pipeta de Karsten (porosidad), termografía infrarroja, sensores de Tº y H, ultrasonido, test de sales. AMBIENTALES - Agua → reacciona con la piedra disolviendo sus componentes y actúan como vehículo de transporte → estado líquido: lluvia (daño mecánico, transporte de sustancias ácidas), estancada (crecimiento biológico), vehiculiza sales → estado sólido: hielo (cambios bruscos de Tº congela el agua y aumenta 10% el tamaño de la roca) → estado gaseoso: vapor de agua (penetra la roca) 31  - Viento → transporta micropartículas - Temperatura → termoclastismo - Eflorescencias → transporte de sales en agua, manchas blancas (sulfatos, cloruros, carbonatos, nitratos) - Externos → óxido de nitrógeno, carbono y azufre proveniente del combustible de hidrocarburos BIOLÓGICOS - Biodeterioro → degradación fisicoquímica producidas por organismos vivos - Vegetales → líquenes, algas, musgos: colonizan cianobacterias - Aves → excremento: daño físico, químico y estético - Hongos ANTROPOGÉNICOS - Robo, vandalismo, rupturas Conservación preventiva de rocas - Controlar y monitorear Tº y H del entorno - Manipulación correcta - Condiciones ambientales, entorno, características de piedras - Mantenimiento y limpieza - Control de filtraciones / caídas de agua directa - Estudio del clima local, capacitación del personal, relevamiento 3D, utilización de cubiertas Diagrama identificación de rocas: ÍGNEAS: cristalización del magma bajo corteza o lava en superficie, fundidos y enfriados - Con cristales → sin bandas/estratos - Colores claros (rocas ácidas): ej riolita (cristales pequeños) y granito (cristales medianos grandes) - Colores oscuros (rocas básicas): ej gabro (cristales grandes) y basalto (cristales pequeños) - Sin cristales → vidrios a: ej obsidiana (oscura SEDIMENTARIAS: cerca o en superficie, partículas transportadas por viento, agua, hielo y son depositadas - Sin cristales → sin bandas/rayas - Piedra caliza (disuelve en HCl) - Breccia - Conglomerado 32  → con bandas/rayas - Areniscas - Shale - lutitas METAMÓRFICAS: aumento de calor y presión sobre rocas preexistentes - Con cristales → sin bandas/estratos - Blancas (ej mármol, disuelve en HCl) - blancas, rosadas, grises (ej Cuarcita, no disuelve el HCl) - Con estratos/bandas paralelas → gneis (cristales grandes) → esquisto (cristales medianos) → filita (cristales pequeños) - Con cristales → rayada/con bandas: pizarra METALES Metalurgia - Ciencia y tecnología de los metales - Técnica de obtención y tratamiento de metales a partir de minerales metálicos - Estudia la producción de aleaciones - Control de calidad de procesos ENLACE METÁLICO - Electrones deslocalizados en todo el cristal - Nube o mar de electrones que se mueven a su alrededor - Gran fuerza de cohesión por la deslocalización electrónica que confiere resistencia al metal Propiedades físicas: - Sólidos a condiciones ambientales normales (tº ambiente) - Opacos y brillantes (reflejan la luz) - Alta densidad - Dúctiles (moldear y formar hilos) - Maleables (hacer láminas) - Tenacidad (resistencia a romperse por tracción) - Punto de fusión alto - Resistencia mecánica (resistir esfuerzo sin deformarse o romperse) - Buenos conductores de calor y electricidad - Formación de aleaciones Tipos de metales - Nativos: plata, oro, cobre, platino 33  - No nativos: se encuentran en forma de óxidos, sulfuros o combinados con no metales - Aleaciones: no producen reacciones químicas entre los elementos. Metal - metal / metal - no metal ALEACIÓN METÁLICA Mezcla (sólido - sólido) homogénea de un metal con uno o más elementos diferentes, tanto metálicos como no metálicos. Metal base o primario Elementos mayoritarios de la aleación, da el nombre al tipo de aleación. Ej acero (hierro y carbono, si se añade cromo es acero inoxidable). Elementos aleantes Elementos mezclados con el metal base. Aleación binaria (metal base y elemento aleante), aleación ternaria (metal base y dos elementos aleantes), etc. Aleaciones según la disposición de los elementos en la matriz del metal base: - Por sustitución: átomos del elemento aleante reemplazan átomos del metal base, cuando el tamaño de los átomos es similar, elementos próximos en la tabla periódica - Intersticial: átomos del aleante más pequeños que los del metal base. Aleante se ubica en espacios o intersticios que dejan los átomos del metal base. - Mixta: sustitución e intersticial. Aleaciones según comportamiento frente a imanes: - Ferrosas: hierro, carbono, cromo. Acero, hierro dulce, hierro fundido gris. Depende de la proporción de carbono y tº de formación. - No ferrosas: bronce (cobre y estaño), alpaca (cobre, zinc, níquel), latón (cobre y zinc), oro 18k (oro y cobre, níquel o zinc), oro blanco (oro y plata, paladio o níquel), plata de ley (plata y cobre), etc OXIDACIÓN Los metales vuelven a su estado original al interactuar con el O2. Potencial de oxidación: tendencia de una sustancia a ser oxidada. REDOX: reacción de oxidación–reducción, o reacción redox, es una reacción en la que hay una transferencia de electrones entre especies químicas (los átomos, los iones o las moléculas que intervienen en la reacción). Medioambiente - Atmósfera: presencia de vapor de agua, sales disueltas y gases - Suelo: sales disueltas, O2 disuelto, microorganismos, acidez, conductividad eléctrica, estructura porosa y homogénea - Agua de mar: ocurrencia de oxígeno gaseoso disuelto, microorganismos, sales disueltas, elevada conductividad - Aguas naturales: O2 disuelto, microorganismos, algunas sales disueltas Ambiente de las piezas - Piezas arqueológicas: enterradas y sumergidas 34  - Piezas al aire libre - Piezas en depósito - Piezas en exhibición Deterioro mecánico/físico - Fallas de fabricación ´ - Golpes - Vandalismo - Manipulación inadecuadas - Roturas Deterioro químico - Humedad* - Contaminantes* - Oxígeno - Hombre *Corrosiones PÁTINA (corrosión pasiva, protección) → oxidación controlada y estable, inactiva*, realizada de forma artificial o natural. No hay pérdida de material, no altera la lectura estética del objeto. Protege al metal de abajo, traslúcido y compacto, aspecto estético agradable. *Se encuentra en capas de óxido estable, deslustre o cambio de color sobre la superficie y protege capas subyacentes. CORROSIÓN (activa) → corrosión u oxidación sin control e inestable. Hay pérdida continua de material, altera la visión estética y lectura del objeto, cambio de volumen, pulverulencia, descascaramiento, no se puede ver material metálico, pérdida constante del material metálico. La corrosión activa se reconoce por una rápida expansión de volumen, el metal se altera para formar la corrosión. Se puede observar pulverización en la superficie. Considerar que todo objeto de metal rodeado de escamas y polvo suelto se está corroyendo activamente. Tipos de corrosión: oxidación, corrosión por ácidos, corrosión galvánica. Factores de deterioro: naturaleza del metal, tº, pH del entorno, O2, contaminantes, HRI, ataque biológicos, historia mecánica y térmica. Conservación preventiva de metales Guarda y exhibición de metales: Depósito organizado, limpio, HR controlada entre 35 y 55%, aire puro, limpieza, ventilación, inspección periódica, materiales nocivos como látex y lana. Uso de humidificadores, deshumidificadores, ventiladores, ventanas y estufas. Si se permite que objetos de distintos metales entren en contacto y la HR es alta, se produce CORROSIÓN GALVÁNICA. 35 Manipulación: Transportar las piezas acolchadas para evitar golpes y rayas. Usar guantes de plástico o algodón, ya que cuando los objetos están pulidos son sensibles a los aceites y sales de la piel y sudor. Investigación: Los productos de la corrosión brindan información potencial, aportan historia de la pieza, datos del lugar donde estuvo y en qué condiciones. Inhibidores y protectores de la corrosión - Paraloid B 72, B 44 y B48: consolidación, fijativo, resina acrílica - Cera Renaissance: capa de protección para metal, madera, mármol, conchas, marfil, plástico, cuero - Cera cosmolloid H80 - Ácido fosfórico (para hierro) → elimina productos de corrosión del hierro formando capa de protección por combinación química. Soluciones desoxidantes y de pretratamiento de los metales - Ácido etilendiamino tetracético (EDTA) - Benzotriazol (BTA): inhibidor de la corrosión de Cu o compuesto de Cu - Aminomercaptotiadiazol (ATM): deja restos amarillentos que pueden modificar ligeramente el aspecto del objeto - Incralac: capa de protección de Cu y aleaciones de Cu, resina sintética - Ormocer: resina polímero, barrera de efecto anticorrosivo en esculturas expuestas al exterios - Agentes de secadores: gel de sílice - Agentes absorbentes de oxígeno: sales de hierro Inhibidores: sustancias químicas que diluidas en la superficie del metal, ayudan a mantener por más tiempo la estabilidad sin que se vea alterado por los empañamientos y/o depósitos originados por productos de corrosión. Soluciones a corto y medio plazo. Ralentizan el proceso corrosivo minimizando la velocidad de corrosión, soluciones temporales. Son reversibles, no alteran esencialmente ni el aspecto ni color del objeto, requieren poca cantidad y tienen una durabilidad aceptable. Limpieza y consolidación de metales - Limpieza: proceso irreversible. Plantear el límite de la superficie original, qué se va a eliminar, tipos de alteraciones que se pueden encontrar. - Intervenciones sobre metales modifican la apariencia de los objetos - Decisión de retirar o no uno u otro compuesto / corrosión - Principios básicos de restauración: intervención mínima e indispensable, reversible, discretamente perceptible, conservación y estabilidad a largo plazo - Eliminan el contexto asociado al objeto al retirar sedimentos y restos no metálicos (aplica también a objetos enterrados) - Limpieza mecánica: no implica sustancias que alteren el metal - Limpieza química: las sustancias reaccionan con el sustrato 36  - Documentación de la limpieza - Cloruros de cobre: dañan - Carbonato de cobre: no dañan —-------------- Colores del cobre ÓXIDOS - Cuprita (Cu2O) Óxido de cobre (I) Color: naranja, rojo, morado Por exposición al aire húmedo, en atmósferas exteriores, suelos, ambientes ligeramente ácidos. Forma fibrosa, cristales, compacta, vetas en bronces de fundición. Películas uniformes adherentes, parte de corrosión deformante, o aislada en depósitos con cristales marcados. Estratos o bandas cíclicas.} - Tenorita o melaconita (CuO) Óxido de cobre (II) / óxido cúprico Color: negro, gris acerado Cuando el objeto se calienta lentamente hasta alcanzar tº elevadas, en presencia de pH alcalino. Forma terrosa, uniforme o escamosa. CARBONATOS - Malaquita (CuCO3 * Cu(OH)2) Hidroxicarbonato de cobre (II) Color: verde oscuro Se forma en suelos. Primero aparece Cuprita y sobre ésta aparece malaquita. Si se somete a tº superiores a 400ºC, se descompone en Tenorita. - Azurita (2CuCO3 * Cu(OH)2) Hidroxidicarbonato de cobre (II) Color: azul Solo se encuentra en aleaciones de cobre en suelos, a tº superiores a 300ºC se descompone en Tenorita. Forma salpicaduras de color, dura y compacta. - Calconatronita (Na2Cu(CO3)2 * 3H2O) Carbonato de sodio (I) y cobre (II) trihidratado Color: azul claro brillante, azul verdoso Pulverulento, muy poca dureza. En suelos muy básicos. - Auricalcita, Auricalcocita (Cu,Zn)5 (CO3)2 (OH)6) Hexahidroxi-dicarbonato de cobre (II) y zinc (II) Color: verde pálido perlado - Rosasita (Cu,Zn)2 CO3(OH)2 Dihidroxicarbonato de cobre (II) y zinc (II) Color: verde a azul verdoso, a veces azul cielo 37 CLORUROS - Nantoquita (CuCl) Cloruro de cobre (I) Color: verde pálido, grisáceo En presencia de humedad y oxígeno se transforma en atacamita y Cuprita o paratacamita, se expande y aumenta volumen. En la superficie o interior del objeto, se revela tras la limpieza. Pulverulenta, pérdida de material. - Atacamita (Cu2O(OH)3 Cl) Trihidroxicloruro de cobre (II) Color: variable desde verde claro brillante hasta verde casi negruzco Nunca aparece como capa uniforme. - Paratacamita (Cu2O(OH)2 Cl) Trihidroxicloruro de cobre (II) Color: verde pálido Pulverulento, depósito por hidrólisis y transformación de nantoquita. Asociada a atacamita. - Clinoatacamita (Cu2 (OH)3 Cl) Trihidroxicloruro de cobre (II) Color: verde pálido SULFATOS: compuestos formados en el exterior en atmósferas urbanas y contaminadas por dióxido de azufre, ozono y óxido nitroso. - Calcanita (CuSO4 * 5H2O) Sulfato de cobre (II) pentahidratado Color: azul oscuro - Brocantita (Cu4 SO4 (OH)6) Hexahidroxisulfato de cobre (II) Color: verde vítreo La acidez de la lluvia puede disolver la brocantita y pasa a antlerita. Rodean islas o líneas de color negro, costras negras opacas. - Antlerita (Cu3 SO4 (OH)4) Tetrahidroxisulfato de cobre (II) Color: verde vítreo Mezclada con costras negras en las partes más protegidas debido a la condensación del agua. Muy compacta y estable, insoluble en agua. - Caledonita Color: verde azulado - Devillina Color: gris perla azulado 38 SULFUROS - Anilita (Cu2 S4) Tetrasulfuro de heptacobre (II) Color: gris azulado metálico - Calcosina (Cu2 S) Sulfuro de cobre (I) Color: gris negruzco metálico En ambientes marinos o lacustres, ausencia de O2 ricos en materia orgánica, bacterias sulfo-reductoras. Estables a tº superiores a 100ºC. - Covellina o cobre añilado (CuS) Sulfuro de cobre (II) Color: gris negruzco metálico - Diagenita Sulfuro de 1.8 cobre (I y II) Color: azul/negro FOSFATOS - Libethenita (Cu2 PO4 (OH)) Hidroxi-fosfato de cobre (II) Color: verde oliva o brillante - Sampleita Color: azul perla brillante Fosfato de sodio, calcio y cobre. Espesor considerable, blando y se elimina fácilmente. NITRATOS - Gerhardtita Color: azul/verde transparente Solubles en agua. A veces asociados a malaquita o atacamita. SILICATOS - Crisocola Color: varía del negro al azul verdoso SALES ORGÁNICAS El cobre forma sales en presencia de ácidos orgánicos como fórmico, acético, cítrico y tartárico. - Acetato de cobre dihidratado (verdigrís) - Hidroxiheptaacetato de cobre dihidratado - Formiato de cobre tetrahidratado 39