Determinación de sales solubles y eflorescencias en tejas cerámicas

Abstract

The appearance of efflorescences constitutes a serious problem for ceramic roofing tile quality, since efflorescences affect roofing tile technical and aesthetic qualities. This paper describes a method of determining the soluble salts present in the raw materials used in ceramic roofing tile manufacture and in the resulting roofing tiles, as well as an analysis of the phases in roofing tile efflorescences. The study was divided into three parts. First, a method of determining the soluble salts was developed, optimising the extraction method and fine-tuning an anion measurement method by ionic chromatography. Secondly, the changes in solubility, as well as the chemical and structural changes that occurred when the raw materials were subjected to firing, were studied. Finally, the efflorescences of a group of unfired and fired ceramic roofing tiles were characterised, in order to relate them to the quantity and type of soluble salts contained. The study concludes that it is necessary to conduct solubility tests on fired samples under real conditions, since important structural changes occur in the firing process, which lead to considerable variations in the soluble salts. Furthermore, in addition to analysing Na(I), K(I), and Mg(II) as indicated in the standard, it is advisable to determine Ca(II) and SO₄ ^2-, since these are the major components in the efflorescences.<br><br>La aparición de eflorescencias constituye un serio problema para la calidad de las tejas cerámicas ya que afectan a las características técnicas y estéticas de éstas. En este trabajo se ha realizado un estudio del método de determinación de las sales solubles presentes en materias primas y en tejas cerámicas, así como un análisis de fases de las eflorescencias halladas. El trabajo se ha dividido en tres fases. Primero, se ha desarrollado un método de determinación de las sales solubles, optimizando el método de extracción y poniendo a punto un método de medida de los aniones mediante cromatografía iónica. Seguidamente, se han estudiado los cambios de solubilidad, químicos y estructurales que ocurren al someter los materiales al proceso de cocción. Finalmente, se han caracterizado las eflorescencias de un conjunto de tejas crudas y cocidas para relacionarlas con el contenido y tipo de sales solubles presentes. Del estudio se concluye que es necesario realizar los ensayos de solubilidad sobre las muestras cocidas en condiciones reales ya que en el proceso de cocción ocurren importantes cambios estructurales que conllevan una considerable variación de las sales solubles; y que además de analizar Na⁺, K⁺ y Mg²⁺, como se indica en la norma, se aconseja determinar Ca²⁺ y SO₄ ^2-, por ser los componentes mayoritarios de las eflorescencias.

Keywords

• physico-chemical characterisation
• efflorescences
• soluble salts
• ceramic roofing tiles
• caracterización fisico-química
• eflorescencias
• sales solubles
• tejas cerámicas