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Frito

Frito Una frita es una composición cerámica que ha sido fusionada, enfriada rápidamente y granulada. Las fritas constituyen una parte importante de las mezclas utilizadas en la ...

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Frito

Una frita es una composición cerámica que ha sido fusionada, enfriada rápidamente y granulada. Las fritas constituyen una parte importante de las mezclas utilizadas en la composición de esmaltes y vidriados cerámicos ; el propósito de esta prefusión es hacer insolubles los componentes solubles y/o tóxicos al hacer que se combinen con sílice y otros óxidos añadidos. [ 1 ] Sin embargo, no todo el vidrio que se fusiona y enfría rápidamente en agua es frita, ya que este método de enfriamiento de vidrio muy caliente también se utiliza ampliamente en la fabricación de vidrio.

Según el OED , el origen de la palabra "frita" se remonta a 1662 y significa "una mezcla calcinada ( calcinación ) de arena y fundentes lista para fundirse en un crisol para fabricar vidrio". Hoy en día, las materias primas sin calentar para la fabricación de vidrio se conocen más comúnmente como "mezcla de vidrio".

En la antigüedad, la frita se trituraba para obtener pigmentos o se moldeaba para crear objetos. También pudo haber servido como material intermedio en la fabricación de vidrio crudo . La definición de frita suele ser variable y ha supuesto un tema complejo para los investigadores. En los últimos siglos, las fritas han adquirido diversas aplicaciones, como biomateriales y aditivos para cerámicas dieléctricas de microondas . La frita en forma de aluminosilicato se puede utilizar en refractarios de colada continua sin vidriado.

Frita antigua

Los arqueólogos han encontrado evidencia de frita en Egipto , Mesopotamia , Europa y el Mediterráneo . [ 2 ] La definición de frita como un material sinterizado , policristalino y sin vidriar puede aplicarse a estos contextos arqueológicos. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] Su color típico es azul o verde.

Frita azul

La frita azul, también conocida como azul egipcio , se fabricaba a partir de cuarzo , cal , un compuesto de cobre y un fundente alcalino , todos calentados a una temperatura entre 850 y 1000 °C. [ 6 ] Es posible que se utilizara arena de cuarzo para aportar sílice a la frita. [ 7 ] El contenido de cobre debe ser mayor que el de cal para crear una frita azul . [ 8 ] En última instancia, la frita consiste en cristales de cuprorivaíta (CaCuSi 4 O 10 ) y "partículas de cuarzo parcialmente reaccionadas unidas" por vidrio intersticial. [ 9 ] A pesar de un argumento en contrario, los científicos han descubierto que, independientemente del contenido de álcali, los cristales de cuprorivaíta se desarrollan por "nucleación o crecimiento dentro de una fase líquida o vítrea". [ 10 ] Sin embargo, el contenido de álcali —y la rugosidad de los cristales de cuprorivaíta— contribuyen al tono azul de la frita. [ 11 ] Un alto contenido de álcali producirá "una gran proporción de vidrio". diluyendo así los cristales de cuprorivaíta y produciendo tonalidades de azul más claras. [ 11 ] El remoldeo y la sinterización de la frita crearán cristales de cuprorivaíta más finos, produciendo también tonalidades más claras. [ 11 ] 

La primera aparición de frita azul se remonta a un pigmento en una pintura funeraria de Saqqara , datada en el 2900 a. C., aunque su uso se popularizó en Egipto alrededor del 2600 a. C. [ 9 ] También se ha encontrado frita azul en las tumbas reales de Ur, del período Dinástico Temprano III . [ 12 ] Su uso en el Mediterráneo se remonta a los frescos de Thera , de la Edad del Bronce Medio Tardía . [ 13 ]

Si bien la fase vítrea está presente en las fritas azules de Egipto, los científicos no la han detectado en las fritas azules del Cercano Oriente , Europa y el Egeo . [ 14 ] La meteorización natural , que también es responsable de la corrosión de los vidrios y esmaltes de estas tres regiones, es la razón probable de esta ausencia. [ 14 ] [ 15 ]

En Amarna , los arqueólogos han encontrado frita azul en forma de tortas circulares, residuos de polvo y fragmentos de vasijas. [ 16 ] El análisis de las microestructuras y los tamaños de los cristales de estas fritas ha permitido a Hatton, Shortland y Tite deducir la conexión entre los tres materiales. Las tortas se producían calentando las materias primas para la frita, luego se molían para hacer polvos y, finalmente, los polvos se moldeaban y se volvían a cocer para crear vasijas. [ 17 ]

En su obra Sobre la arquitectura , Vitruvio, escritor del siglo I a. C., informa sobre la producción de «caeruleum» (un pigmento azul) en Pozzuoli , mediante un método utilizado en Alejandría , Egipto. [ 18 ] Vitruvio enumera como materias primas para el caeruleum arena, limaduras de cobre y «nitrum» (soda). [ 11 ] De hecho, el análisis de algunas fritas que datan de la época de Tutmosis III y posteriores muestra el uso de limaduras de bronce en lugar de mineral de cobre . [ 11 ]

Stocks sugiere que los residuos de polvo provenientes de la perforación de piedra caliza , combinados con una pequeña concentración de álcali, podrían haberse utilizado para producir fritas azules. [ 19 ] El contenido de cobre de estos polvos se debe a la erosión de las brocas tubulares de cobre utilizadas en el proceso de perforación. [ 20 ] Sin embargo, el registro arqueológico aún no ha confirmado dicha relación entre estas dos tecnologías.

Frita verde

La evidencia del uso de frita verde se limita hasta ahora a Egipto. [ 16 ] Junto con la malaquita , la frita verde se empleaba habitualmente como pigmento verde. [ 21 ] Su aparición más antigua se encuentra en pinturas de tumbas de la XVIII dinastía , pero su uso se extiende al menos hasta el período romano . [ 22 ] La fabricación de frita verde y azul se basa en las mismas materias primas, pero en diferentes proporciones. [ 9 ] Para producir frita verde , la concentración de cal debe ser mayor que la de cobre. [ 23 ] La temperatura de cocción requerida para la frita verde puede ser ligeramente superior a la de la frita azul, en el rango de 950 a 1100  °C. [ 9 ] El producto final está compuesto de cristales de wollastonita de cobre ([Ca,Cu] 3 Si 3 O 9 ) y una "fase vítrea rica en cloruros de cobre, sodio y potasio". [ 24 ] En ciertas circunstancias (el uso de un proceso de calentamiento en dos etapas, la presencia de hematita ), los científicos pudieron hacer una frita azul a base de cuprorivaíta que luego se convirtió en una frita verde a base de wollastonita de cobre a una temperatura de 1050  °C. [ 25 ] En algunas pinturas murales del antiguo Egipto, los pigmentos que originalmente eran azules ahora son verdes: la frita azul puede "desvitrificarse" de modo que la "wollastonita de cobre predomina sobre el componente menor de cuprorivaíta". [ 13 ] Al igual que con la frita azul, Hatton, Shortland y Tite han analizado evidencia de frita verde en Amarna en forma de tortas, polvos y un fragmento de vasija e infirieron la producción secuencial de los tres tipos de artefactos. [ 17 ]

Relaciones con el vidrio y la loza

Un texto acadio de la biblioteca de Asurbanipal en Nínive sugiere que una sustancia parecida a la frita era un material intermedio en la producción de vidrio crudo. [ 26 ] Este paso intermedio habría seguido a la molienda y mezcla de las materias primas utilizadas para hacer vidrio. [ 27 ] Un extracto de la traducción de Oppenheim de la Tabla A, Sección 1 del texto de Nínive dice:

Se mantiene un buen fuego sin humo hasta que el «metal» [vidrio fundido] se frita. Se retira y se deja enfriar. [ 28 ]

Los pasos que siguen implican recalentar, volver a moler y finalmente recoger el polvo en una sartén. [ 28 ] Siguiendo la receta de Nínive, Brill pudo producir un vidrio de "alta calidad". [ 29 ] Dedujo que el intermedio de frita es necesario para que se desprendan gases durante esta etapa y el producto final esté prácticamente libre de burbujas . [ 30 ] Además, moler la frita acelera la "segunda parte del proceso, que es... reducir el sistema a un vidrio". [ 31 ]

Moorey definió este paso intermedio como "fritación", "un proceso en el que las sales solubles se vuelven insolubles al descomponer los carbonatos , etc., y formar una masa compleja de silicatos sinterizados". [ 32 ] Una frita conservada en un "fragmento de sartén para frituras" que se guarda en el Museo Petrie "muestra numerosas motas blancas de sílice sin reaccionar y una gran cantidad de vesículas donde se habían formado gases". [ 33 ] El proceso era conocido por los escritores antiguos Plinio y Teófilo . [ 33 ]

Pero sigue siendo cuestionable si este proceso de "fritado" se realizaba en la antigüedad como un paso deliberado en la fabricación de vidrio crudo. Las composiciones de las fritas y los vidrios recuperados de Amarna no coinciden de manera que impliquen que las fritas fueran los precursores inmediatos de los vidrios: las fritas tienen concentraciones más bajas de sosa y cal y concentraciones más altas de cobalto y alúmina que los vidrios. [ 34 ]

Los estudiosos han sugerido varias conexiones potenciales entre frita y fayenza . Kühne propone que la frita puede haber actuado como el "agente aglutinante para la fayenza" y sugiere que este aglutinante estaba compuesto predominantemente de sílice, álcali y cobre con concentraciones menores de metales alcalinotérreos y estaño . [ 35 ] Pero el análisis de una amplia gama de fritas egipcias contradice la composición del aglutinante que ofrece Kühne. [ 36 ] Vandiver y Kingery argumentan que un método para producir un esmalte de fayenza era "fritar o fundir los constituyentes del esmalte para formar un vidrio", luego moler el vidrio y formar una pasta en agua, y finalmente aplicar el esmalte "por inmersión o pintura". [ 37 ] Sin embargo, su uso de "frita" como prácticamente sinónimo de "fundición" representa otra interpretación única de lo que constituiría una "frita". Finalmente, Tite et al. Se informa que las fritas, de un color azul inusual debido al cobalto, encontradas en "frituras" en Amarna tienen composiciones y microestructuras similares a las de la fayenza vítrea, una forma de fayenza egipcia de mayor temperatura que incorporaba cobalto en su cuerpo. [ 38 ] En su reconstrucción de la fabricación de la fayenza vítrea, Tite et al. proponen que la cocción inicial de las materias primas a 1100–1200  °C produce una frita azul cobalto, que luego se muele, moldea y vidria. [ 34 ]

En general, las fritas, los vidrios y la loza son materiales similares: todos están basados ​​en sílice, pero tienen diferentes concentraciones de álcali, cobre y cal. [ 39 ] Sin embargo, como afirma Nicholson, son materiales distintos porque "no sería posible convertir la loza en frita ni la frita en vidrio simplemente mediante un calentamiento adicional o a mayor temperatura". [ 40 ]

El uso de frita como pigmento y como objetos completos da credibilidad a la idea de que la fabricación de frita era, hasta cierto punto, una industria "especializada". [ 41 ] De hecho, los científicos han determinado que los objetos de frita, como amuletos , cuentas y vasijas, tienen composiciones químicas similares a las de las fritas en polvo diseñadas para usarse como pigmentos. [ 42 ] Sin embargo, determinar las relaciones técnicas exactas entre las industrias de frita, vidrio y loza es un área de interés académico actual y, probablemente, futuro. Las excavaciones en Amarna ofrecen una confirmación espacial de estas posibles relaciones, ya que las industrias de frita, vidrio y loza allí ubicadas estaban "muy cerca" unas de otras. [ 43 ]

Frituras

La frita se refiere a un tipo de cerámica que se desarrolló por primera vez en el Cercano Oriente, donde su producción se data desde finales del primer milenio d. C. hasta el segundo milenio d. C. La frita era un ingrediente importante. Una receta de "frita" que data de alrededor del año 1300 d. C., escrita por Abu'l Qasim, indica que la proporción de cuarzo a "vidrio de frita" y arcilla blanca es de 10:1:1. [ 44 ] Este tipo de cerámica también se ha denominado "pasta de piedra" y "faience", entre otros nombres. [ 45 ] Un conjunto de "protopasta de piedra" del siglo IX procedente de Bagdad tiene "fragmentos de vidrio relictos" en su composición. [ 46 ] El vidrio es de sílice-cálcica-plomo-álcali y, cuando la pasta se cocía o enfriaba, se formaban cristales de wollastonita y diópsido dentro de los fragmentos de vidrio. [ 47 ] La ausencia de «inclusiones de cerámica triturada » sugiere que estos fragmentos no proceden de un vidriado. [ 48 ] La razón de su adición habría sido liberar álcali en la matriz durante la cocción, lo que «aceleraría la vitrificación a una temperatura de cocción relativamente baja y, por lo tanto, aumentaría la dureza y la densidad del cuerpo [cerámico]». [ 48 ] Queda por ver si estos «fragmentos de vidrio relictos» son realmente «frita» en el sentido más antiguo.

La cerámica de Iznik se producía en la Turquía otomana ya en el siglo XV d. C. [ 49 ] Consiste en un cuerpo, un engobe y un vidriado, donde el cuerpo y el vidriado son "frita de cuarzo". [ 50 ] Las "fritas" en ambos casos "son inusuales porque contienen óxido de plomo además de sosa "; el óxido de plomo ayudaría a reducir el coeficiente de expansión térmica de la cerámica. [ 51 ] El análisis microscópico revela que el material que se ha etiquetado como "frita" es "vidrio intersticial" que sirve para conectar las partículas de cuarzo. [ 52 ] Tite argumenta que este vidrio se añadió como frita y que el vidrio intersticial se formó durante la cocción. [ 53 ]

La frita también fue un componente importante en algunas porcelanas europeas antiguas. Entre los fabricantes famosos del siglo XVIII se encontraban Sèvres en Francia, y Chelsea, Derby, Bow, Worcester y Longton Hall en Inglaterra. [ 1 ] [ 54 ] La porcelana frita se produce en Belleek , condado de Fermanagh , Irlanda del Norte . Esta fábrica, establecida en 1857, produce piezas que se caracterizan por su delgadez, su superficie ligeramente iridiscente y porque el cuerpo está formulado con una proporción significativa de frita. [ 1 ]

Existe un pequeño centro de producción de cerámica vitrificada en los alrededores de Jaipur , Rajastán , India, donde se la conoce como «cerámica azul» debido a su esmalte más popular. Es posible que la técnica llegara a la India con los mogoles, [ 55 ] y la producción en Jaipur se remonta al menos al siglo XVII. [ 56 ] [ 57 ]

Frita moderna

Se puede apreciar la fachada espejada de un edificio con una placa de acero inoxidable que dice Museo de Anchorage.
La fachada del Museo de Anchorage, en Anchorage , Alaska, incorpora una gran cantidad de vidrio serigrafiado aislante hecho a medida.

Las fritas son componentes indispensables de la mayoría de los esmaltes cerámicos industriales que maduran a temperaturas inferiores a 1150  °C. [ 58 ] Las fritas suelen ser intermedias en la producción de vidrio crudo, a diferencia de los pigmentos y los objetos moldeados, [ 59 ] pero pueden utilizarse como equipo de laboratorio en varios contextos de alta tecnología.

Las fritas compuestas principalmente de sílice, trióxido de diboro ( B₂O₃ ) y sosa se utilizan como esmaltes en tuberías de acero . [ 60 ] Otro tipo de frita puede utilizarse como biomaterial , que es un material diseñado para formar parte de, o entrar en contacto íntimo con, uno o más organismos vivos. El vidrio de sílice-soda-cálcica fundido puede "verterse en agua para obtener una frita", que luego se muele hasta convertirla en polvo. [ 61 ] Estos polvos pueden utilizarse como "andamios para sustituciones óseas ". [ 61 ] Además, ciertas fritas pueden añadirse a cerámicas de alta tecnología: dichas fritas se fabrican moliendo óxido de zinc (ZnO) y ácido bórico (H₃BO₃ ) con perlas de circonio ( Zr ), calentando esta mezcla a 1100 °C, enfriándola y moliéndola. [ 62 ] Esta frita se añade luego a un polvo cerámico de titanato de litio (Li 2 TiO 3 ), lo que permite que la cerámica se sinterice a una temperatura más baja manteniendo sus “propiedades dieléctricas de microondas”. [ 62 ] 

En los equipos de laboratorio y de procesos químicos industriales, el término frita designa un filtro fabricado mediante la sinterización de partículas de vidrio para producir una pieza de porosidad conocida, denominada vidrio fritado .

Los parabrisas de los automóviles incorporan una banda oscura de puntos cerámicos alrededor de los bordes llamada frita . [ 63 ]

En 2008, la industria española de fritas, esmaltes y colores cerámicos incluía 27 empresas que empleaban a casi 4.000 personas con una facturación anual combinada de aproximadamente 1.000 millones de euros. [ 64 ] En 2022, se estimó que el mercado mundial de fritas cerámicas tendría un valor total de 1.670 millones de dólares estadounidenses. [ 65 ]

Véase también

  • Azul egipcio : pigmento utilizado en el antiguo Egipto. 
  • Loza egipcia : tipo de cerámica de cuarzo sinterizado del antiguo Egipto. 
  • Cerámica islámica – Cerámica de tierras islámicas 
  • Cerámica de Iznik – Tipo de cerámica decorada 
  • Fritting de contacto : Corriente eléctrica mínima a través de un contacto para romper la resistencia de la película superficial. Páginas que muestran descripciones breves de objetivos de redirección. 

Referencias

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  • Frita azul de Amarna ahora en el Museo Petrie
  • Sartén para freír con fritura verde, ahora en el Museo Petrie.
  • Una explicación arqueometalúrgica para la desaparición del vidrio azul cobalto egipcio y del Cercano Oriente a finales de la Edad del Bronce Tardía. Arqueología de Internet.

  • Frit Consortium es una asociación comercial que agrupa a 34 fabricantes europeos de fritas.