Caracterizacion de reservorios

Superficies y Vacio 8, 76-79 (1999)

© Sociedad Mexicana de Ciencias de Superficies y de Vacío.

Obtención y caracterización óptica y estructural de vidrios de cenizas del volcán Paricutín
Ma. E. Zayas 1∞, M. Atondo-Encinas 1, F. J. Espinoza-Beltrán 2 , R. Ramírez-Bon 1, 2 y S. Jiménez-Sandoval 2

Centro de Investigación en Física de la Universidad de Sonora, Apdo. Postal 5-088, C. P.83190, Hermosillo, Sonora, México. 2 Laboratorio de Investigación en Materiales CINVESTAV - IPN, Unidad Querétaro, Apdo. Postal 1-798, C. P. 76001, Querétaro, Querétaro, México.

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RESUMEN
Se prepararon vidrios a 1450 °C a partir de cenizas volcánicas (Andesita Basáltica del Volcán Paricutín) ricos en sílice y alúmina como constituyentes mayoritarios. Estos vidrios tienen apariencia obscura muysemejantes a los vidrios Black Glass1. Los patrones de difracción de rayos X muestra la banda característica de los materiales vítreos. Por dispersión micro-raman y fotoluminiscencia se identifican micro-heterogeneidades del vidrio. El espectro de absorción óptica presenta una banda en 400 nm, posiblemente debido a la presencia de fierro y magnesio. Las propiedades ópticas obtenidas por estosvidrios los convierte en potenciales candidatos para filtros ópticos especiales. Glass samples were made at 1450º C from volcanic ashes (Andesite Basaltic from Paricutin Volcano) rich in silicon and aluminum oxides as the main constituents. These glasses have dark color like Black Glass1. The vitreous structure of these glasses is proven by X ray diffraction measurements. From micro-Raman scatteringand photoluminescence measurements it was possible to identify micro-heterogeneous regions of the glass. Optical absorption spectra show a broad band at 400 nm, which could be due to some manganese content into the samples. The observed optical properties of the samples indicates that these glasses can be used as special optical filters.

INTRODUCCION Una de las materias primas empleadas para lafabricación de vidrios convencionales es la sílice, la cual interviene formando aproximadamente las tres cuartas partes de la composición total de un vidrio comercial [1, 2]. Las fuentes principales de esta materia prima son el cuarzo, las cuarcitas, las arenas y areniscas de cuarzo de origen sedimentario, y la tierra de infusorios. Sin embargo, de todas ellas, y exceptuando las pequeñasaportaciones indirectas de sílice que resultan del empleo de feldespatos y de algunos otros silicatos que ocasionalmente forman parte de la mezcla, puede considerarse que es la arena de cuarzo la única que masivamente consume la industria vidriera.

En el presente trabajo se utilizó como materia prima arena volcánica (ceniza de origen volcánico) del tipo Andesita Basáltica, en la que, además de estarpresente la sílice y el óxido de aluminio, están presentes también minerales pesados como Olivinos (MgO.FeO.SiO2) y Piroxenos (metasilicatos de elementos divalentes). Éstos últimos son minerales frecuentemente no deseados en materias primas de vidrios comerciales, excepto bajo ciertos límites. Sin embargo, en los vidrios que hemos fabricado, estos minerales Piroxenos en bajas concentraciones(impurezas) son los que le confieren una potencial aplicación como filtros especiales. La gran cantidad de cenizas volcánicas en el territorio mexicano invita a la busqueda de aplicaciones de estos materiales.

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E-mail: mzayas@cajeme.cifus.uson.mx

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Algunas de sus aplicaciones interesantespueden estar en la su vitrificación. MATERIALES Y METODOS La materia prima (ver composición química en Tabla I) es un muestreo de ceniza en la zona del volcán Paricutín. La ceniza fue lavada varias veces con agua destilada, seleccionándose un tamiz para un tamaño de grano entre 0.1 y 0.3 mm. Se pesaron 10 g de ceniza en una balanza analítica con precisión de 0.001 g. La ceniza se colocó en un...