BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
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BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Caracterización estructural de la cerámica talavera Tlaxcalteca empleando espectroscopias vibracionales TESIS PROFESIONAL QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERO QUÍMICO PRESENTA: Rosa Isela Rojas Luna ASESOR INTERNO: M.A. Luz Virginia Flores Macías ASESORES EXTERNOS: Dr. Marlon Rojas López Dr. Raúl Delgado Macuil M.C. Valentín López Gayou Puebla, Pue., Septiembre de 2006 ÍNDICE ÍNDICE....................................................................................................... iii INTRODUCCIÒN………………………………………………….................. 1 CAPÍTULO I FUNDAMENTOS DE LAS TÉCNICAS VIBRACIONALES Y RESEÑA SOBRE EL CONTENIDO MINERAL……………………………………….. 5 1.1 ABSORCIÓN INFRARROJA…………………………………………….. 6 1.2 DISPERSIÓN RAMAN…………………………………………………… 8 1.3 DISPERSIÓN DE RAYOS-X…………………………………………….. 11 1.4 DIFRACCIÓN DE RAYOS-X……………………………………………. 14 1.5 CONTENIDO MINERAL…………………………………………………. 17 CAPÍTULO II PROBLEMA QUE PRESENTA LA CERÁMICA TALAVERA…………… 20 2.1 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE ELABORACIÓN……………….. 21 2.2 PROBLEMÁTICA…………………………………………………………. 22 2.3 ESPECIFICACIONES ESTANDARIZADAS…………………………… 23 CAPÍTULO III DESARROLLO EXPERIMENTAL…………………………………………... 25 3.1 PREPARACIÓN DE MUESTRAS……………………………………….. 26 3.1.1 Esmalte………………………………………………………………. 26 3.1.2 Arcillas………………………………………………………………. 26 3.1.3 Colorantes…………………………………………………………... 27 3.2 TÉCNICAS DE CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL.……………. 28 3.2.1 Espectroscopia infrarroja (E-IR)…………………………………… 28 3.2.2 Espectroscopia Raman (ER)………………………………………. 29 3.2.3 Espectroscopia de dispersión de Rayos-X (EDX)………………. 30 3.2.4 Espectroscopia de difracción de Rayos-X (EDIFX)……………... 30 3.2.5 Microscopía Óptica (MO)…………………………………………… 31 CAPÍTULO IV RESULTADOS Y DISCUSIÓN………………………………………………. 32 4.1 ESMALTES………………………………………………………………... 33 4.1.1 Espectroscopia de Dispersión de Rayos X………………………. 33 4.1.2 Espectroscopia Raman…………………………………………….. 35 4.1.3 Espectroscopia de Reflectancia Especular en el Infrarrojo…….. 39 4.2 ARCILLAS…………………………………………………………………. 40 4.2.1 Espectroscopia de Dispersión de Rayos X………………………. 40 4.2.2 Espectroscopia de Reflectancia Difusa en el Infrarrojo………… 45 4.2.3 Espectroscopia de Difracción de Rayos X……………………….. 48 4.3 COLORANTES…………………………………………………………… 51 4.3.1 Espectroscopia de Dispersión de Rayos X …………………..….. 52 4.3.2 Espectroscopia Raman……………………………………..……… 54 CONCLUSIONES……………………………………………………………… 58 BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………….. 61 Introducción La Cerámica Talavera fue introducida al continente americano por los españoles en el siglo XVI, primero en la Ciudad de Puebla, donde se arraigó profundamente y hasta nuestros días, y extendiéndose posteriormente a otras regiones de la Nueva España 1. A este tipo de cerámica se le dio el nombre de Talavera, por llamarse así la región Ibérica de donde provinieron las primeras piezas traídas para su reproducción, no obstante, la región también es conocida con el término de mayólica 2, nombre con el que actualmente se alude a la técnica de producción y acabado. La Talavera que se elabora en el estado de Tlaxcala tiene formas y diseños diferentes comparados con la que se realizan en los estados de Puebla, Guanajuato y Jalisco, sin embargo, conserva la concepción original de forma y diseño espontáneo de la región Poblano-Tlaxcalteca. La Talavera es una loza gruesa de acabado rústico, la cual tiene una personalidad ingenua y versátil. 1 Gonzalo López Cervantes, Cerámica Mexicana, Everest Mexicana, 2 Idem. México, 1983. En San Pablo del Monte, municipio ubicado en el sur del Estado de Tlaxcala, se localiza una fuerte actividad artesanal familiar para la elaboración de la Cerámica de Talavera, con la producción de infinidad de objetos tales como macetas, ceniceros, floreros, vajillas, platos y platones, ensaladeras, fruteros, tibores, platos trinches y soperos, tarros para café y cerveza, entre otros. Talavera es un tipo de cerámica mayólica elaborada con minerales provenientes de diferentes lugares con denominación de origen y con acabado vidrioso. Los objetos cerámicos elaborados en esta región han alcanzado niveles de calidad y belleza inigualables, por lo que actualmente estos productos se exportan al mundo entero. Recientemente la Región de Tlaxcala, México fue incorporada a la región comprendida dentro de la “denominación de Origen”3. En este trabajo de investigación se analizan los diferentes componentes que conforman a un objeto de cerámica Talavera, los cuales son: esmalte, arcillas o barros y colorantes; para lo cual se emplean diferentes técnicas de análisis como son espectroscopia infrarroja (E-IR), espectroscopia Raman (ER), espectroscopia de dispersión de rayos X (EDX), espectroscopia de difracción de rayos X (EDIFX), y microscopía Óptica (MO). Como una alternativa económica y práctica que contribuya al desarrollo de metodologías de normalización en la preparación de éste tipo de objetos artesanales para su comercialización. El principal objetivo de este trabajo de tesis es conocer la composición estructural caracterizando los componentes minerales que conforman la capa vítrea del esmalte antes y después del proceso de horneado, así como de las arcillas con las que se elabora la cerámica Talavera Tlaxcalteca, empleando 3 Modificación a la declaración general de protección de la denominación de origen Talavera. Diario Oficial de la Federación. Jueves 16 de Octubre de 2003. pág 42. espectroscopias vibracionales asistidas por espectroscopia de dispersión de rayos-X. En el capítulo I se describen de manera teórico-conceptual los términos generales involucrados, fenómenos físicos que surgen y que son sensados mediante técnicas espectroscópicas. Las técnicas empleadas son: dispersión Raman, absorción infrarroja, dispersión de rayos X y difracción de rayos X. En el capítulo II se plantean los problemas de calidad y las condiciones que debe cumplir la cerámica artesanal del municipio de San Pablo del Monte, Tlaxcala, para que sea reconocida como Talavera según las reglamentaciones establecidas por la Norma Oficial Mexicana4. En el capítulo III se describen los métodos de análisis y recolección de muestras así como las técnicas espectroscópicas mencionadas. En el capítulo IV se presentan los resultados derivados de la aplicación de éstas técnicas espectroscópicas sobre los diferentes componentes de una pieza de cerámica Talavera de Tlaxcala, como son: arcillas, esmaltes y colorantes. Se presenta además el análisis de dichos resultados traducidos a información útil para futuras investigaciones y para uso por artesanos, culminando así esta tesis con las conclusiones generales de esta investigación. 4 Norma Oficial Mexicana NOM-132-SCFI-1998 Talavera especificaciones, Diario Oficial de la Federación, Miércoles 25 de Noviembre de 1998, pág. 26.
