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La perlita es un vidrio volcánico amorfo con un contenido de agua relativamente alto , que se forma típicamente por la hidratación de la obsidiana . Se encuentra en la naturaleza y tiene la propiedad inusual de expandirse considerablemente al calentarse lo suficiente. Es un mineral industrial , adecuado como fundente cerámico para reducir la temperatura de sinterización , y un producto comercial útil por su baja densidad después del procesamiento. [ 1 ] También se utiliza como acondicionador de suelos en horticultura .
Propiedades
La perlita se ablanda al alcanzar temperaturas de 850–900 °C (1560–1650 °F) . El agua atrapada en la estructura del material se vaporiza y escapa, lo que provoca que el material se expanda 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 ("cruda") 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 ) . [ 2 ]
Análisis típico
- 70–75% de dióxido de silicio : SiO₂
- 12–15% de óxido de aluminio : Al 2 O 3
- 3–4% de óxido de sodio : Na 2 O
- 3–5% de óxido de potasio : K 2 O
- 0,5-2% de óxido de hierro : Fe 2 O 3
- 0,2–0,7% de óxido de magnesio : MgO
- 0,5–1,5% de óxido de calcio : CaO
- Pérdida del 3 al 5 % por ignición (química / agua combinada) [ 3 ]
Fuentes y producción
La perlita es un recurso no renovable. Las reservas mundiales de perlita se estiman en 700 millones de toneladas . [ 4 ]
Los recursos confirmados de perlita existentes en Armenia ascienden a 150 millones de m³ , mientras que el monto total de recursos proyectados alcanza hasta 3 mil millones de m³ . [ 5 ] Considerando una densidad específica de 1,1 toneladas/m³, las reservas confirmadas en Armenia ascienden a 165 millones de toneladas.
Otras reservas reportadas son: Grecia - 120 millones de toneladas, Turquía, EE. UU. y Hungría - alrededor de 49-57 millones de toneladas. [ 6 ] [ 7 ]
La producción mundial de perlita, liderada por China, Turquía, Grecia, Estados Unidos, Armenia y Hungría, ascendió a 4,6 millones de toneladas en 2018. [ 6 ] [ 7 ]
Las colinas de Osham, en Patanvav, Gujarat, India, son la única fuente de perlita, un mineral esencial en el país.
El mayor deslizamiento de tierra de la historia de Islandia (el Loðmundarskriður en Loðmundarfjörður ) se vio favorecido por la alta concentración de perlita en la montaña. Los planes para extraer y exportar la perlita a mediados del siglo XX fracasaron.
Usos
Debido a su baja densidad y precio relativamente bajo (unos 150 dólares estadounidenses 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 , hormigón y mortero , aislamiento y placas de techo. [ 8 ] También puede utilizarse para construir materiales compuestos con estructura tipo sándwich [ 9 ] o para crear espuma sintáctica . [ 10 ]
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). [ 11 ] Asimismo, se utiliza en la industria de explosivos. [ 12 ]
Filtración acuática
La perlita es un excelente agente de filtración y se utiliza ampliamente como alternativa a la tierra de diatomeas . Su popularidad como medio filtrante está creciendo considerablemente en todo el mundo. Existen varios productos en el mercado que ofrecen filtración a base de perlita. Diversos filtros y medios filtrantes de perlita (Aquify PMF Series y AquaPerl) cuentan con la certificación NSF-50, que estandariza la calidad del agua, la seguridad y el rendimiento de la tecnología. La perlita puede eliminarse de forma segura a través de los sistemas de alcantarillado existentes, aunque algunos operadores de piscinas optan por separarla mediante tanques de sedimentación o sistemas de cribado para su eliminación por separado.
Biotecnología
Debido a su estabilidad térmica y mecánica, su no toxicidad y su alta resistencia a los ataques microbianos y a los disolventes orgánicos, la perlita se utiliza ampliamente en aplicaciones biotecnológicas. Se ha demostrado que la perlita es un excelente soporte para la inmovilización de biocatalizadores, como enzimas, para aplicaciones de biorremediación y detección. [ 13 ]
Agricultura
En horticultura , la perlita puede utilizarse como enmienda del suelo o sola como sustrato para hidroponía o para el enraizamiento de esquejes . Cuando se utiliza como enmienda, presenta alta permeabilidad y baja retención de agua, y ayuda a prevenir la compactación del suelo . [ 14 ]
Productos cosméticos
La perlita se utiliza en cosmética como absorbente y exfoliante mecánico . [ 15 ] [ 16 ]
Sustitutos
La perlita puede sustituirse para todos sus usos. Entre los sustitutos se incluyen: [ 20 ]
- Diatomita , utilizada como auxiliar de filtración
- Arcilla expandida , un relleno ligero alternativo para materiales de construcción.
- Esquisto
- Piedra pómez
- Escoria
- Vermiculita : muchos expansores de perlita también exfolian la vermiculita y pertenecen a ambas asociaciones comerciales.
Seguridad laboral
Dado que la perlita contiene dióxido de silicio , se recomienda el uso de gafas protectoras y mascarillas con filtro de sílice al manipular grandes cantidades.
Estados Unidos
La Administración de Seguridad y Salud 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 de exposición total y 5 mg/m³ de 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 de exposición total y 5 mg/m³ de exposición respiratoria durante una jornada laboral de 8 horas. [ 21 ]
Véase también
Referencias
- ^ Reka, Arianit A.; Pavlovski, Blagoj; Lisichkov, Kiril; Jashari, Ahmed; Boev, Blažo; Boev, Iván; Lazarova, Maja; Eskizeybek, Volkan; Oral, Ayhan; Makreski, Petre (24 de octubre de 2019). "Características químicas, mineralógicas y estructurales de la perlita nativa y expandida de Macedonia" . Geología Croata . 72 (3): 215–221–215–221. doi : 10.4154/gc.2019.18 . ISSN 1333-4875 . Consultado el 4 de enero de 2020 .
- ↑ Maxim, L. Daniel; Niebo, Ron; McConnell, Ernest E. (2014-04-01). "Toxicología y epidemiología de la perlita: una revisión" . Toxicología por inhalación . 26 (5): 259– 270. Bibcode : 2014InhTx..26..259M . doi : 10.3109/08958378.2014.881940 . ISSN 0895-8378 . PMC 4002636. PMID 24601903 .
- ↑ Md Arifuzzaman y HS Kim, "Predicción y evaluación de la densidad y las fracciones de volumen para el nuevo compuesto de perlita afectado por la formación de la estructura interna", Construction and Building Materials, Vol 141, 2017, 201–215.
- ↑ Celik, Atila Gurhan; Kilic, Ahmet Mahmut; Çakal, Gaye Ö. (27 de febrero de 2013). "Caracterización de agregados de perlita expandida para su uso como materia prima ligera en la construcción" . Research Gate . Recuperado el 29 de mayo de 2024 .
- ↑ "Información general - Recursos mineros - www.minenergy.am" . www.minenergy.am . Consultado el 10 de junio de 2019 .
- 1 2 M. Bennett, Shawnna. "Resúmenes de materias primas minerales del USGS - PERLITA" (PDF) . Servicio Geológico de los Estados Unidos, Resúmenes de materias primas minerales . Archivado (PDF) del original el 24/12/2019.
- 1 2 "Estadísticas e información sobre la perlita" . www.usgs.gov . Consultado el 10 de junio de 2019 .
- 1 2 3 Wallace P. Bolen Perlita Anuario de Minerales del USGS 2009
- ↑ Md Arifuzzaman y HS Kim, Comportamiento de flexión novedoso de estructuras sándwich hechas de núcleo de espuma de perlita/silicato de sodio y revestimiento de papel, Construction and Building Materials, Construction and Building Materials, Vol 148 2017, pp 321–333.
- ↑ Dipendra Shastri y HS Kim, “Un nuevo proceso de consolidación para partículas de perlita expandida”, Construction and Building Materials, Vol. 60, junio de 2014, págs. 1-7.
- ↑ Moradi, L.; Mirzaei, M. (2019). "Inmovilización de un líquido iónico ácido de Lewis en superficies de nanopartículas de perlita como catalizador ácido sólido altamente eficiente para la síntesis sin disolventes de derivados de xanteno" . RSC Advances . 9 (35): 19940– 19948. Bibcode : 2019RSCAd...919940M . doi : 10.1039/c9ra03312b . PMC 9065349. PMID 35514727 .
- ↑ Composición explosiva en emulsión que contiene perlita expandida. Patente de Estados Unidos 4940497
- ↑ Torabi, Seyed-Fakhreddin; Khajeh, Khosro; Ghasempur, Salehe; Ghaemi, Nasser; Siadat, Seyed-Omid Ranaei (31 de agosto de 2007). "Unión covalente de colesterol oxidasa y peroxidasa de rábano picante en perlita mediante silanización: actividad, estabilidad y co-inmovilización". Journal of Biotechnology . 131 (2): 111– 120. doi : 10.1016/j.jbiotec.2007.04.015 . PMID 17658643 .
- ↑ "Comunicado de prensa de ISU Extension" . iastate.edu . Archivado del original el 23 de marzo de 2004.
- ↑ "Perlita" . L'Oréal . Consultado el 4 de octubre de 2020 .
- ↑ Winter, Ruth (2009-10-20). Diccionario del consumidor de ingredientes cosméticos, 7.ª edición: Información completa sobre los ingredientes dañinos y deseables que se encuentran en los cosméticos y cosmecéuticos . Potter/Ten Speed/Harmony/Rodale. pág. 402. ISBN 978-0-307-45986-2.
- ↑ Perlita Archivada el 13/05/2017 en Wayback Machine , Resúmenes de materias primas minerales del USGS 2011
- ↑ "PERLITA : (Datos en miles de toneladas métricas a menos que se indique lo contrario)" (PDF) . Minerals.usgs.gov . Archivado (PDF) del original el 14 de mayo de 2008. Consultado el 22 de octubre de 2017 .
- ↑ "Perlita" (PDF) . Resúmenes de materias primas minerales del Servicio Geológico de los Estados Unidos : 122–123 . Enero de 2006. Archivado del original (PDF) el 13 de septiembre de 2006. Consultado el 11 de septiembre de 2006 .
- ↑ Resúmenes de materias primas minerales del USGS (PDF) , 2013, archivado (PDF) del original el 28/05/2013
- ↑ "CDC – NIOSH Guía de bolsillo sobre riesgos químicos – Perlita" . www.cdc.gov . Consultado el 27 de noviembre de 2015 .
Enlaces externos
- El Instituto de la Perlita
- Instituto de Información Mineral – perlita
- "Esas maravillosas palomitas de maíz volcánicas". Popular Mechanics , diciembre de 1954, pág. 136.
- Guía de bolsillo del CDC-NIOSH sobre riesgos químicos
- Rocas félsicas
- Rocas vítreas
- Piedra de construcción
- Mejoradores de suelo
- minerales industriales