Álcalis en materiales refractarios por fusión y fotometría de llama

Fundamento

Los álcalis —sodio y potasio— son la impureza que más daño hace en un refractario, y por eso se controlan aparte del resto. Actúan como fundentes: forman fases vítreas de bajo punto de fusión que reblandecen el material muy por debajo de su temperatura teórica, y además favorecen la transformación de la mulita, que es la fase que le da resistencia a un refractario sílico-aluminoso. En hornos de cemento y de cal el problema se agrava porque los álcalis del propio proceso circulan en fase vapor, penetran en el ladrillo y se acumulan allí, generando exfoliación y el daño característico de esos hornos. El análisis exige llevar la muestra a solución sin perder los álcalis por volatilización, lo que condiciona el fundente y la temperatura de fusión. La medición clásica es por fotometría de emisión de llama, que para sodio y potasio sigue siendo adecuada y barata; la espectrometría de emisión con plasma permite medirlos junto con el resto de los elementos en una sola corrida.

Analito (qué se busca)

Álcalis en materiales refractarios

Matriz (en qué muestra)

Ladrillos y piezas refractarias sílico-aluminosas, de alta sílice, de alta alúmina, de cromo-magnesita, de magnesita y de dolomita; materias primas y minerales de cromo; productos básicos con carbono residual; partidas en recepción y arbitraje

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Mufla y hornos de fusión; crisoles de platino y de níquel; balanza analítica; molino de discos con elementos que no contaminen; campana de extracción con lavado. Fotómetro de llama o espectrómetro de emisión; equipo de filtración.

Proveedores de Estufas, muflas y hornos · Filtración y purificación de agua · Balanzas y pesaje.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Fundentes y ácidos de disolución, incluido el fluorhídrico para la eliminación de la sílice; patrones de sodio y de potasio; supresor de ionización; material de referencia certificado.

Proveedores de Patrones y materiales de referencia.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Crisoles de platino; vasos de teflón; matraces aforados; pipetas.

Proveedores de Material de vidrio.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Fundentes y ácidos; patrones; crisoles; muestra molida.

Unidad

kg/kg

Norma que lo exige

Las normas de clasificación de ladrillos refractarios, que definen las clases por contenidos de alúmina y de sílice; las especificaciones de compra y los certificados de partida; las condiciones contractuales que prevén análisis de árbitro; las normas de higiene y seguridad para el manejo de ácido perclórico y fluorhídriconorma argentina

Norma que describe la técnica

IRAM 12514 e IRAM 12520, que fijan el análisis químico de materiales refractarios y de materiales de alto contenido de sílicenorma argentina

Edición y vigencia de la norma

IRAM 12514:1976; IRAM 12520:1986; IRAM 12521:1987; IRAM 12522:1987; IRAM 12618-1:1993; IRAM 12508:1990

Volumen de muestra

Destructivo. De 0,5 a 2 g de material molido por determinación

Conservación y transporte

La molienda se hace con elementos que no aporten los elementos a determinar: un molino de acero contamina con hierro y uno de carburo de tungsteno con otros elementos, y esa contaminación se lee como composición del producto. El ácido perclórico se maneja en campana específica con lavado y el fluorhídrico exige crisol de platino. Cada tanda incluye un material de referencia certificado de la misma familia.

Límite de detección típico

Los métodos clásicos alcanzan contenidos desde centésimas de por ciento en los elementos menores

Área

Química analítica; Materiales/industrial; Metalurgia

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Fecha de última actualización: 1/10/2026

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