Los sulfatos son las sales o los ésteres provenientes del ácido sulfúrico y tienen en común la presencia del ión Sulfato (SO42−) como por ejemplo: Sulfato de Cobre CuSO, Sulfato de Aluminio Al2(SO4), Sulfato de Hierro FeSO. Los sulfatos se obtiene al hacer reaccionar el ácido sulfúrico con los metales, sus hidróxidos y carbonatos o al oxidar un sulfuro; también se conocen algunos sulfatos orgánicos, como el sulfato de metilo y los sulfatos de alcaloides utilizados en medicina.
Los sulfatos se emplean en vidriería, en la construcción, como desinfectantes, como abonos, etc., y el sulfato de sodio, en la fabricación de pinturas, recubrimientos y plásticos, entre otros.
Sulfatos en productos de belleza e higiene
El Lauril sulfato de sodio (SLS) es un producto detergente que actúa como agente espumante; es decir, se añade a los productos de higiene y belleza para hacer espuma cuando entra en contacto con el agua y se usan principalmente como agentes limpiadores de la piel y el cabello.
Sin embargo, algunas personas son muy sensibles a los productos que contienen sulfatos de sodio debido a que producen sequedad, picor, caspa, el cabello se vuelve poco manejable e incluso tu piel se puede volver muy grasa al tratar de compensar la pérdida de sus aceites naturales, por lo que, si tu piel es muy sensible o has sufrido alergias o eczema, es mejor utilizar productos libres de sulfatos.
El Sulfato de Magnesio es la sal más utilizada en medicina y puede ser administrada por vía oral, intravenosa, intramuscular o nebulizada para el tratamiento de crisis de asma y en el “status asmático”, tanto intravenoso como nebulizado. También se utiliza para tratar la preeclampsia y la eclampsia, que son complicaciones graves del embarazo. El sulfato de magnesio también está en estudio por su capacidad de prevenir los efectos secundarios tóxicos de ciertos medicamentos usados para tratar cáncer colorrectal ya que funciona como un tipo de anticonvulsivo. El sulfato de Magnesio también se emplea en medicina para desinflamar, disolviendo medio kilo de sulfato de magnesio en 1 litro de agua caliente, a una temperatura soportable, se aplican compresas de algodón sobre la zona a tratar.
Sulfatos en pinturas, recubrimientos y plásticos
La barita o sulfato de bario se utiliza en recubrimientos debido a su cualidad de resistencia a la corrosión e inercia química. No reacciona con ningún otro producto químico, y no se volverá amarillo. La barita es un polvo blanco brillante que se puede utilizar como una base de color neutro para todos los compuestos de color y como un extensor de TiO2 en compuestos de pinturas y recubrimientos.
El sulfato de bario también se utiliza en los plásticos para reducir la demanda de la resina. Debido a que la densidad de la barita es mucho mayor que la mayoría de los aglutinantes minerales, se utiliza para densificar las piezas de plástico y para reducir el costo. El índice de refracción para el sulfato de bario es muy alto y sólo es superado por el dióxido de titanio.
Si bien los sulfatos son empleados en diversas industrias, la presencia de estos puede dañar el concreto y el cemento en diversas construcciones, especialmente aquellas expuestas a altos contenidos de sulfaltos.
Ataque de sulfatos al concreto
A veces se encuentran sulfatos de sodio, potasio, calcio o magnesio en el suelo o disueltos en el agua que corre por el suelo, o se encuentran presentes en agregados, por ejemplo, la pirita. Los sulfatos pueden estar presentes en los desechos industriales derivados de la fabricación de químicos, baterías, aluminio y en la minería. El agua utilizada en las torres de enfriamiento también puede contener sulfatos debido a la acumulación por evaporación.
Hay dos tipos de reacciones químicas involucradas en el ataque de sulfatos al concreto:
- Reacción del sulfato con hidróxido de calcio liberado durante la hidratación del cemento, formando sulfatos de calcio (yeso).
- Reacción del sulfato de calcio con el aluminato de calcio hidratado, formando sulfoaluminato de calcio (etringita).
Estas reacciones causan un incremento en el volumen de sólidos propiciando la expansión y descomposición de los concretos expuestos a soluciones de sulfatos. Cabe especificar que los sulfatos raramente atacan al concreto si se encuentra en forma sólida o seca. Para que los sulfatos puedan causar un daño significativo en el concreto, deben estar en solución y en una concentración mínima.
El daño que los sulfatos puede causar al concreto depende del tipo de sulfatos, la concentración, si la solución está estancada o fluyendo, la presión, la temperatura y la presencia de otros iones en la solución de sulfatos.
En cuanto al tipo, los sulfatos de magnesio y amonio son los más dañinos para el concreto. En relación a su concentración, los sulfatos más solubles son más perjudiciales para el concreto. Si el agua con sulfatos fluye en lugar de estar estancada el daño que pueden causar al concreto es mayor. La presión afecta negativamente al concreto ya que tiende a forzar la solución del sulfato en el concreto. La temperatura también influye ya que incrementa la reacción del cemento en presencia de sulfatos. La presencia de otros iones en la solución del sulfato como en el agua de mar, que contiene sulfatos y cloruros alteran la extensión y la naturaleza de la reacción química produciendo menor expansión en el concreto debido a los sulfatos en el agua de mar.
Cementos resistentes a Sulfatos
El ataque de los sulfatos al concreto sucede cuando la solución de sulfato penetra en el concreto y reacciona químicamente con sus componentes, principalmente con la matriz de cemento afectando tanto su resistencia como su permeabilidad.
En la industria de la construcción se ha desarrollado cementos que son resistentes a los sulfatos, como los cementos Pórtland, debido a su bajo contenido de aluminato tricálcico, menor al 5%, lo cual los hace resistentes a los sulfatos y se usa como criterio de especificación en muchos reglamentos y normas para el cemento en todo el mundo. Estos cementos tienen una composición química y física específica que disminuye o elimina el ataque o fisuración por sulfatos, incrementando la durabilidad de las estructuras.
Los cementos resistentes a los sulfatos reducen la permeabilidad de líquidos y gases, evitando el ingreso de sustancias nocivas al interior del concreto, incrementando la vida útil de la estructura sometida al ataque químico. Debido a la composición de este tipo de cementos, contienen una baja cantidad de elementos que son necesarios para las reacciones expansivas del sulfato. Brindan un acabado superior y una viscosidad mejorada respecto a un concreto convencional. También brindan protección al acero de refuerzo.
Usos y aplicaciones de cementos resistentes a sulfatos
Los cementos resistentes a los sulfatos se emplean en la construcción de tanques de almacenamiento de aguas residuales, en cimentaciones que están en contacto con aguas con altas cargas de sulfatos (hasta 10.000 ppm expresado como SO4). También se emplean en estructuras que están en contacto con agua marina, como cimentaciones y plataformas de muelles; así como en suelos o terrenos con presencia de sulfatos o aguas subterráneas.
Algunos concretos cumplen con las características especificadas por la Norma NSR-10, con la categoría de exposición de sulfatos S1, S2 y S3.
Productos que ofrece Possehl a la industria de la construcción
Son cementos de baja alúmina (Al2O3 55 % Mín) producidos por Calucem bajo un estricto control de calidad para lograr cementos con propiedades altamente uniformes. Son utilizados en aplicaciones de construcción y refractarias y son reconocidos por la uniformidad de sus propiedades, tales como refractriedad, tiempo de fraguado, resistencia a la corrosión y al ataque químico, entre otras.
Es un cemento de baja alúmina (Al2O3 50 % – 53 %) producido por Calucem bajo un estricto control de calidad para lograr un cemento con propiedades altamente uniformes. Reconocido por lograr una alta dureza final. El cemento ISTRA 50 es un cemento aluminoso de baja alúmina de alta calidad. Está diseñado para lograr una buena resistencia a la temperatura, así como lograr tiempos de fraguado y desarrollo de dureza altamente uniformes.
Son cementos de baja alúmina (Al2O3 38.0 % – 42.0 %) producidos por Calucem bajo un estricto control de calidad para lograr cementos con propiedades altamente uniformes. Utilizados en aplicaciones de construcción y refractarias. Los cementos Lumnite son cementos baja alúmina reconocidos por la uniformidad de sus propiedades, tales como refractariedad, tiempo de fraguado, resistencia a la corrosión y al ataque químico, entre otras.
Es un cemento aluminoso con bajo contenido de alúmina (50%) que ofrece buenas propiedades refractarias a un costo altamente competitivo. Son producidos en hornos rotatorios bajo estrictos controles de calidad, con el fin de obtener productos altamente uniformes. Ofrecen buenas propiedades refractarias a costos altamente competitivos. Se utilizan en la industria del Acero, Fundición, Aluminio, vidrio
Cementos Aluminos de Alta alúmina (entre 70% y 80%) producidos por Almatis, uno de los productores líder en el mundo y reconocido por su calidad y confiabilidad. Están diseñados para lograr la máxima resistencia a la temperatura, así como tiempos de fraguado y flujo uniformes. Se utilizan ampliamente en toda la industria refractaria, pero también en otras áreas, como los productos químicos para la construcción.
Además de ofrecer a las industrias mexicanas insumos de la más alta calidad, en Possehl nos enorgullecemos de contar con personal altamente capacitado para brindar a nuestros clientes soluciones logísticas integrales, asistencia técnica, servicio postventa y alternativas de financiamiento adecuadas a sus necesidades.