Para los ceramistas, el cálculo de vidriados con Seger es una metodología muy extendida, pero si te estás iniciando en cerámica quizá lo hayas escuchado y no sepas muy bien de qué se trata.
El método Seger es una forma de ordenar los materiales que componen una receta de vidriado atendiendo a cuestiones químicas y de función en la receta.
Como es un tema que tiene cierta complejidad, voy a dividirlo en dos entradas. En la de hoy te presento los orígenes y algunos conceptos básicos y en la próxima ya nos meteremos en más profundidades…
Origen y conceptos básicos del método Seger
El químico alemán Hermann Seger (S. XIX) fue una gran estudioso de los vidriados cerámicos y realizó numerosas experimentaciones de vidriados sobre porcelana. Puedes ver a continuación algunas imágenes de sus piezas.
A él debemos la organización de los óxidos que forman parte de la composición de los esmaltes en tres grupos: óxidos básicos, óxidos neutros y óxidos ácidos. En el grupo de los básicos se encuentran los óxidos cuyas fórmulas químicas son del tipo RO/R2O, siendo R, el elemento químico que se combina con el oxígeno para formar los óxidos. En el grupo de los neutros, la fórmula es R2O3 y para el grupo de los ácidos, la fórmula es RO2.
En el método Seger de fórmula empírica se distribuyen los materiales en tres columnas según esta clasificación.
Organización de los óxidos según su función en los vidriados
La fórmula empírica es un método de representar un vidriado en términos de las cantidades relativas de los distintos óxidos presentes en él, refiriéndome a un vidriado ya cocido. Esa fórmula resulta de gran utilidad a la hora de componer los vidriados y además nos ayuda para comprenderlos.
Como decía antes, según la formula empírica los óxidos que usamos en los vidriados se disponen en tres grupos o columnas de la forma siguiente.
| RO/R2O | R2O3 | RO2 |
| PbO (óxido de plomo) | Al2O3 (alúmina) | SiO2 (sílice-cuarzo) |
| K2O (óxido de potasio) | B2O3 (óxido bórico) | |
| MgO (óxido de magnesio) |
Esta clasificación agrupa juntos los óxidos que, en términos generales, realizan una función similar en la fusión del vidriado. En la primera columna se colocan óxidos que funcionan como fundentes, activando la fusión de la sílice (elemento vitrificante) que se coloca en la tercera columna. La alúmina en la columna del centro ocupa una posición neutra en la reacción y es la responsable de la viscosidad como te conté en una entrada anterior.
Los óxidos de la primera columna son esencialmente básicos o alcalinos. La sílice es ácida y los óxidos de la segunda columna son neutros. La forma de llamarlos: RO, R2O3, RO2 , hace referencia a la proporción con que los elementos del grupo se combinan con el oxígeno.
Si te apetece familiarizarte con el sistema, te recomiendo que escribas esta tabla en tu cuaderno de fórmulas y vayas colocando todos los óxidos en su sitio, a modo de ejercicio. Te servirá para identificar con mayor rapidez los materiales y será más sencillo cuando avancemos en la siguiente entrada.
La Teoría de los pesos atómicos o cómo sé que cantidad poner…
Establecer las cantidades de materiales en una fórmula
Cuando queremos formular vidriados, lo más difícil es establecer qué cantidad de cada elemento necesitamos incluir para conseguir nuestro objetivo. La teoría de los pesos atómicos nos da la solución.
¿Cómo se establece el peso atómico de un elemento?
Sabemos que el hidrógeno es el elemento más ligero. Partiendo de esa base, se ha establecido una escala relativa de pesos y al hidrógeno se le ha asignado el valor 1. El peso de los átomos de todos los otros elementos se expresa en términos de su relación con el peso del átomo del hidrógeno.
Según esto, el peso de cada molécula se expresa en química como la suma de los pesos atómicos de distintos átomos formando la molécula.
El paso siguiente es establecer las cantidades de los distintos óxidos en la fórmula. Estas cantidades se expresan siempre por los números de moléculas relativos presentes en el vidriado. Lo que nos interesa es el número relativo de moléculas de cada sustancia, independientemente de su peso.
Veamos un ejemplo con una fórmula de un vidriado de plomo sencillo:
PbO: 1 Al2O3: 0.2 SiO2: 1
Interpretamos la fórmula del siguiente modo: en cantidades relativas, el vidriado contiene una molécula de óxido de plomo, 2 décimas de una molécula de alúmina y una molécula de sílice. La fórmula puede darnos una idea exacta de los números de moléculas en el vidriado en relación unas con otras.
¿Sabes qué es un mol?
Cuando hablamos de mol tenemos que pensar en cantidad. Un mol es una cantidad. Se emplea en referencia a los átomos y un mol de átomos de un elemento es igual al peso en gramos/mole.
Un mol de un elemento equivale a 6,02 multiplicado por 1023 átomos de ese elemento. Pensemos que al hablar de átomos estamos en unidades muy pequeñas y para pasarlas a gramos tenemos que hacer esta fórmula.
Te dejo a continuación un ejercicio de peso molecular, para que se vea más clara la utilidad del mol y gramos/mole.
Calcula el peso molecular de H2O (molécula del agua)
- Primero miramos el peso atómico del hidrógeno y lo multiplicamos por 2 (H2): 1 x2=2
- A continuación le sumamos el peso atómico del oxígeno, que es 16: 2+16=18
Así el peso molecular del agua es 18 gramos/mole.
¿Dónde encuentro los pesos atómicos?
Hay listados de pesos atómicos de los principales elementos cerámicos en los libros de vidriados, por ejemplo en los de Linda Bloomfield, Emmanuel Cooper, Susan Peterson y demás ceramistas.
Si observas la tabla periódica verás un número que es la masa atómica, eso no es el peso molecular. Te dejo este enlace con una tabla en la que tienes los pesos atómicos, por si quieres componer tu propia tabla para los cálculos Seger.
Próximamente…
Hoy te he contado los conceptos básicos para entender el método Seger de cálculo de vidriados. Son nociones que tenemos que tener claras antes de avanzar.
En la próxima entrada hablaré del cálculo de recetas de vidriados a partir de una fórmula y del cálculo de fórmula a partir de una receta. Veremos ejemplos y así comprenderás el proceso perfectamente. Mientras, si quieres puedes leer otra entrada en la que te regalo un PDF con mis recetas preferidas.
Como siempre, si tienes alguna duda, puedes dejarme un comentario o escribirme. ¡Muchas gracias por leer mi blog e interesarte por la cerámica!
Contactame por WhatsApp