Perlita
La perlita es un vidrio volcánico amorfo que tiene un contenido de agua relativamente alto, típicamente formado por la hidratación de la obsidiana. Ocurre naturalmente y tiene la propiedad inusual de expandirse mucho cuando se calienta lo suficiente. Es un mineral industrial, adecuado "como fundente cerámico para bajar la temperatura de sinterización", y un producto comercial útil por su baja densidad después del procesamiento.
Propiedades
La perlita se ablanda cuando alcanza temperaturas de 850 a 900 °C (1560 a 1650 °F). El agua atrapada en la estructura del material se vaporiza y escapa, y esto provoca la expansión del material hasta 7-16 veces su volumen original. El material expandido es de un blanco brillante, debido a la reflectividad de las burbujas atrapadas. La perlita sin expandir ("en bruto") tiene una densidad aparente de alrededor de 1100 kg/m3 (1,1 g/cm3), mientras que la perlita expandida típica tiene una densidad aparente de aproximadamente 30–150 kg/m3 (0,03–0,150 g/cm3).
Análisis típico
- Dióxido de silicio del 70-75%: SiO2
- Oxido de aluminio 12-15%: Al2O3
- 3-4% óxido de sodio: Na2O
- 3–5% de óxido de potasio: K2O
- Oxido de hierro del 0,5-2%: Fe2O3
- 0,2–0,7% de óxido de magnesio: MgO
- 0,5–1,5% óxido de calcio: CaO
- 3–5% de pérdida de ignición (agua química / combinada)
Fuentes y producción
La perlita es un recurso no renovable. Las reservas mundiales de perlita se estiman en 700 millones de toneladas.
Los recursos confirmados de perlita existentes en Armenia ascienden a 150 millones de m3, mientras que la cantidad total de recursos proyectados alcanza los 3 mil millones de m3. Considerando una densidad específica de 1,1 ton/m3, las reservas confirmadas en Armenia ascienden a 136 millones de toneladas.
Otras reservas reportadas son: Grecia - 120 millones de toneladas, Turquía, EE. UU. y Hungría - alrededor de 49-57 millones de toneladas.
La producción mundial de perlita, encabezada por China, Turquía, Grecia, EE. UU., Armenia y Hungría, sumó 4,6 millones de toneladas en 2018.
Usos
Debido a su baja densidad y precio relativamente bajo (alrededor de US$150 por tonelada de perlita sin expandir), se han desarrollado muchas aplicaciones comerciales para la perlita.
Construcción y fabricación
En los campos de la construcción y la fabricación, se utiliza en yesos ligeros, hormigones y morteros, aislamientos y tejas. También se puede utilizar para construir materiales compuestos con estructura de sándwich o para crear espuma sintáctica.
Los filtros de perlita son bastante comunes para filtrar la cerveza antes de embotellarla.
También se utilizan pequeñas cantidades de perlita en fundiciones, aislamiento criogénico y cerámica (como aditivo de arcilla). También es utilizado por la industria de explosivos.
Filtración acuática
La perlita se utiliza actualmente en la tecnología de filtración de piscinas comerciales, como reemplazo de los filtros de tierra de diatomeas. La perlita es una excelente ayuda para la filtración y se usa mucho como alternativa a la tierra de diatomeas. La popularidad del uso de perlita como medio filtrante está creciendo considerablemente en todo el mundo. Existen varios productos en el mercado para proporcionar filtración a base de perlita. Varios filtros de perlita y medios de perlita han cumplido con la aprobación NSF-50 (Serie Aquify PMF y AquaPerl), que estandariza la calidad del agua y la seguridad y el rendimiento de la tecnología. La perlita se puede eliminar de forma segura a través de los sistemas de alcantarillado existentes, aunque algunos operadores de piscinas optan por separar la perlita mediante tanques de sedimentación o sistemas de filtrado para eliminarla por separado.
Biotecnología
Debido a su estabilidad térmica y mecánica, no toxicidad y alta resistencia contra ataques microbianos y solventes orgánicos, la perlita es ampliamente utilizada en aplicaciones biotecnológicas. Se descubrió que la perlita es un soporte excelente para la inmovilización de biocatalizadores como enzimas para aplicaciones de biorremediación y detección.
Agricultura
En horticultura, la perlita se puede utilizar como enmienda del suelo o sola como medio para cultivos hidropónicos o para esquejes iniciales. Cuando se usa como enmienda, tiene alta permeabilidad y baja retención de agua y ayuda a prevenir la compactación del suelo.
Cosméticos
La perlita se utiliza en cosmética como absorbente y exfoliante mecánico.
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Sustitutos
La perlita se puede reemplazar para todos sus usos. Los sustitutos incluyen:
- Diatomita, utilizado para las aidas filtrantes
- Arcilla ampliada, un relleno ligero alternativo para materiales de construcción
- Shale
- Pumice
- Slag
- Vermiculite - muchos amplíadores de perlita también exfolian la vermiculitis y pertenecen a ambas asociaciones comerciales
Seguridad laboral
Como la perlita contiene dióxido de silicio, se recomiendan gafas y máscaras con filtro de sílice cuando se manipulan grandes cantidades.
Estados Unidos
La Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA) ha establecido el límite legal (límite de exposición permisible) para la exposición a la perlita en el lugar de trabajo en 15 mg/m3 exposición total y 5 mg/m3 exposición respiratoria durante una jornada laboral de 8 horas. El Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) ha establecido un límite de exposición recomendado (REL) de 10 mg/m3 exposición total y 5 mg/m3 exposición respiratoria durante una jornada laboral de 8 horas.
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