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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 ]

The use of frit as pigments and as entire objects does give credence to the idea that frit-making was, to some extent, a "specialized" industry.[41] Indeed, scientists have determined that frit objects, such as amulets, beads and vessels, have chemical compositions similar to those of powder frits designed for use as pigments.[42] Nevertheless, determining the exact technical relationships among the frit, glass and faience industries is an area of current and, likely, future scholarly interest. The excavations at Amarna offer a spatial confirmation of these potential relationships, as the frit, glass and faience industries there were located "in close proximity" to one another.[43]

Fritware

Fritware refers to a type of pottery which was first developed in the Near East, where production is dated to the late first millennium AD through the second millennium AD. Frit was a significant ingredient. A recipe for "fritware" dating to c. 1300 AD written by Abu’l Qasim reports that the ratio of quartz to "frit-glass" to white clay is 10:1:1.[44] This type of pottery has also been referred to as "stonepaste" and "faience" among other names.[45] A ninth-century corpus of "proto-stonepaste" from Baghdad has "relict glass fragments" in its fabric.[46] The glass is alkali-lime-lead-silica and, when the paste was fired or cooled, wollastonite and diopside crystals formed within the glass fragments.[47] The lack of "inclusions of crushed pottery" suggests these fragments did not come from a glaze.[48] The reason for their addition would have been to release alkali into the matrix on firing, which would "accelerate vitrification at a relatively low firing temperature, and thus increase the hardness and density of the [ceramic] body".[48] Whether these "relict glass fragments" are actually "frit" in the more ancient sense remains to be seen.

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.

Frits made predominantly of silica, diboron trioxide (B2O3) and soda are used as enamels on steelpipes.[60] Another type of frit can be used as a biomaterial, which is a material made to become a part of, or to come into intimate contact with, one or more living organisms. Molten soda-lime-silica glass can be "poured into water to obtain a frit", which is then ground to a powder.[61] These powders can be used as "scaffolds for bone substitutions".[61] Also, certain frits can be added to high-tech ceramics: such frits are made by millingzinc oxide (ZnO) and boric acid (H3BO3) with zirconium (Zr) beads, then heating this mixture to 1100 °C, quenching it, and grinding it.[62] This frit is then added to a lithium titanate (Li2TiO3) ceramic powder, which enables the ceramic to sinter at a lower temperature while still keeping its “microwave dielectric properties."[62]

In laboratory and industrial chemical process equipment, the term frit denotes a filter made by the sintering-together of glass particles to produce a piece of known porosity referred to as fritted glass.

Automotive windshields incorporate a dark band of ceramic dots around the edges called a frit.[63]

In 2008, the Spanish ceramic frit, glaze and colours industry included 27 companies employing nearly 4,000 people with a combined annual turnover of approximately €1 billion.[64] In 2022, the global market for ceramic frits was estimated to be worth a total of US$ 1.67 billion.[65]

See also

  • Egyptian blue – Pigment used in ancient Egypt
  • Egyptian faience – Type of Ancient Egyptian sintered-quartz ceramic
  • Islamic pottery – Pottery of Islamic lands
  • Iznik pottery – Type of decorated ceramic
  • Contact fritting – Minimum electric current through a contact to break through the surface film resistancePages displaying short descriptions of redirect targets

References

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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.
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