La obtención de cemento

Actividad de organización y jerarquización

Oxidación del hierro metálico a Fe(II), que permanece en disolución (no en una disolución propiamente dicha o como acostumbras a ver las disoluciones, sino en la inter fase hierro-aire de la superficie del metal. Recordemos que interviene agua de la atmósfera y se crea una especie de película).

Lo que sucede en esta etapa es que se da un proceso análogo al de una pila galvánica. La superficie del hierro funciona como ánodo (recuerda que en el ánodo tiene lugar la oxidación) y el Fe metálico pasa a Fe(II), según la semirreacción:

Fe –> Fe2+ + 2e

Obtención del cemento:

El cemento no es un material natural y se obtiene de la siguiente forma mediante procesos industriales:

La piedra caliza en una proporción del 75% en peso, triturada y desecada, junto a la arcilla en una proporción del 25% se muelen y mezclan homogéneamente en molinos giratorios de bolas. El polvo así obtenido es almacenado en silos a la espera de ser introducidos en un horno cilíndrico con el eje ligeramente inclinado, calentado a 1600º C por ignición de carbón pulverizado, donde la mezcla caliza arcilla, sufre sucesivamente un proceso de deshidratación, otro de calcinación y por ultimo el de vitrificación. El producto vitrificado es conducido, a la salida del horno a un molino-refrigerador en el que se obtiene un producto sólido y pétreo conocido con el nombre de clinker, que junto a una pequeña proporción o pequeña cantidad de yeso blanco o escayola es reducido a un polvo muy fino, homogéneo y de tacto muy suave en molinos de bolas giratorias, como es el cemento, que es almacenado en silos para su posterior envasado y transporte.

Ca (OH)2 (s) + CO2 (g) → CaCO3 (s) + H2O (g)

Químicamente hablando, sus componentes principales son los silicatos de di cálcico (Ca2SiO4, en una cantidad de un 26%, siendo un 51% del material, silicato tricálcico (Ca3SiO5), y finalmente, un 11% es de aluminato tricálcico (Ca3Al2O6). Cuando a la mezcla se le añade agua, se realizan una serie de reacciones complejas de tipo hidratación. Una de las reacciones más representativas es:

2 Ca2SiO4 (s) + 4 H2O (l) → Ca3Si2O7 . 3 H2O (s) + Ca(OH)2 (s)

Cuando el silicato se encuentra ya hidratado, recibe el nombre de gel de tobermorita, el cual forma cristales bastante resistentes que se adhieren a través de fortísimos enlaces silicio-oxígeno a la arena, y también al conglomerado, es decir, a las pequeñas rocas que se suelen mezclar con el cemento. Como el otro producto de la reacción es el hidróxido de calcio, la mezcla en cuestión debe tratarse como si de material corrosivo se tratase durante el tiempo que dure el proceso de endurecimiento de la mezcla.

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