Estructuras y tipos de arcillas herli

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PARA QUIENES DESEAN ESTUDIAR TIPOS DE SUELOS. LA IMPORTANCIA DE LA ARCILLA EN EL CONTROL DE CONTAMINANTES. herlicf7@yahoo.es

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  • 1. Ingeniera Ambiental

2. Mineralgico:Engloba a los minerales filosilicatos, cuyaspropiedades fsico-qumicas dependen de suestructura y de su tamao de grano, muy fino(inferior a 2 um). Petrolgico: Es una roca sedimentaria, en la mayor parteEl trmino arcilla sede los casos de origen detrtico.usa habitualmente con diferentessignificados: Para un sedimentlogo:Arcilla es un trmino granulomtrico, queabarca los sedimentos con un tamao degrano inferior a 2 umPara un ceramista: Una arcilla es un material natural que cuando se mezcla con agua en la cantidadadecuada se convierte en una pasta plstica 3. Se consideran arcillas todas las fracciones con un tamao degrano inferior a 2 um.Incluso minerales no pertenecientes al grupo de losfilosilicatos (cuarzo, feldespatos, etc.) pueden serconsiderados partculas arcillosas cuando estn incluidosen un sedimento arcilloso y sus tamaos no superan las 2um.Extraccin La explotacin, normalmente, se efecta a cielo abierto, utilizando medios mecnicos convencionales. 4. Los primeros objetos de alfarera se remontan al perodo Paleoltico y se trata de jarras o de pequeas representaciones de divinidades maternales y de culto a la fertilidadEn la antigedad americana la mayorade sus pueblos eran agrcolas y, portanto, sedentarios, lo que hizo que seprodujeran grandes cantidades deutensilios domsticos para su usoculinario o de almacenajeEn Per donde surgieron los primeros estilos en cermica. El estilo Chavn(900-200 a.C.), con sus motivos de jaguares, fue superado durante elperiodo clsico (primer milenio d.C.) por la cermica de la cultura mochica,que floreci en la costa septentrional 5. PROPIEDADES FISICO-QUMICASLas aplicaciones industriales de este grupo deminerales radican en sus propiedades fsico-qumicas:a) Pequeo tamao de partcula (inferior a 2 um).b) Su morfologa laminar (filosilicatos).c) Las sustituciones isomrficas, que dan lugar a la aparicin de carga en las lminas y a la presencia de cationes dbilmente ligados en el espacio interlaminar. 6. CAPACIDAD DE ABSORCINFenmeno consistente en la prdida de resistencia de un coloide, alamasarlo, y su posterior recuperacin con el tiempo. Las arcillastixotrpicas cuando son amasadas se convierten en un verdaderolquido.CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATINICOSon capaces de cambiar, fcilmente, los iones fijados en la superficieexterior de sus cristales o atraer cationes a su superficie (Ca +,Mg+ , K+ ) TIXOTROPAAlgunas arcillas encuentran su principal campo de aplicacin enel sector de los absorbentes ya que pueden absorber agua uotras molculas en el espacio interlaminar (esmectitas) o enlos canales estructurales (sepiolita y paligorskita). 7. HIDRATACIN E HINCHAMIENTOLa hidratacin y deshidratacin del espacio interlaminarson propiedades caractersticas de las esmectitas, y cuyaimportancia es crucial en los diferentes usos industriales.- - - - - - - - - - - - - ++- - - - - - - - - - - - - ++ - - - - - - - - - - - - + H2O- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - -Arcilla seca------------------------------- - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - Hinchamiento 8. PLASTICIDADLas arcillas son eminentemente plsticas.Esta propiedad se debe a que el agua forma una envuelta sobre las partculas laminares produciendo un efecto lubricante que facilita el deslizamiento de unas partculas sobre otras cuando se ejerce un esfuerzo sobre ellas - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + H2O - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - --------------- - --------------- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Cationes intercambiablesSuspensin coloidal Viscosidad 9. ESTRUCTURA DE LOS FILOSILICATOSLa unidad estructural bsica de los filosilicatos sontetraedros de silicio y oxgeno (SiO)44Dichos tetraedros se unen compartiendo tres de sus cuatrooxgenos con otros vecinos formando capas, de extensininfinita y frmula (Si2O5)2- (capa tetradrica), que constituyenla unidad fundamental de los filosilicatos 10. Tipos de arcillaLa arcilla de China o caoln La arcilla de bola La arcilla refractaria Las arcillas miscelneas 11. Usos en construccinComo base de:Productos de loseta de arcilla:Ingrediente principal del ladrillo,loseta de cermica, teja para techo,chapa de cermica. Como componente de: Aditivos, Agente impermeabilizanteAbrasivos Como morteroMateria primapara abrasivos 12. CementoPinturaEs ingrediente del cemento Ingrediente CauchoLinleoPara aumentar la resistencia alIngredientedesgaste; como rellenador. 13. Productos de alfarera Azulejo s El gres porcelana vitrificada, semiporcelana o lozaPero las arcillas tienen desventajas por ejemplo un suelo arcilloso noes adecuado para la construccin debido a la retencin de agua. 14. CLASIFICACIN DE ACUERDO A SUCARGA. Tipo de Carga DioctadricasTrioctadricasCarga tetradrica Beidellita SaponitaNontronita (Fe)Carga octadricaMontmorillonitaEstevensitaHectorita (F,Li) 15. ESTRUCTURA TETRADRICAEltetraedro Si-O se encuentra elctricamente descompensado (el Si aporta cuatro cargas positivas frente a la ocho negativas de los cuatro oxgenos de los vrtices), por lo que ha de unirse a otros cationes para neutralizar las cargas. 16. ESTRUCTURA OCTADRICALos octaedros se encuentran descompensados elctricamente(dos cargas positivas si el catin octadrico es el Mg o tres si setrata de Al, frente a las 12 posibles cargas negativas que puedenaportar los seis vrtices).Las capas de tetraedros y octaedros se acoplan dandolminas que al repetirse forma la estructura cristalina. 17. CLASIFICACION POR LADISPOSICIN DE SUS PLACASLAMINARES La mayora de las arcillas se encuentran formadas por placas o lminas dispuestas cara a cara. Una placa individual est compuesta por tomos dispuestos de una forma tetradrica u octadrica. 18. Caolinita Al2 Si2 O5 (OH)4 (Dioctadrica).El caoln o caolinita, es una arcilla blanca muy pura que seutiliza para la fabricacin de porcelanas y de aprestos paraalmidonar. Tambin es utilizada en ciertos medicamentos ycomo agente adsorbente. 19. Aplicacin Caractersticas En el recubrimiento del papel, reduce la porosidad y da suavidad y Papel brillo a la superficie. En la elaboracin de perfiles, bloques y ladrillos refractarios, as comoRefractarios cemento refractario y resistente a los cidos En la fabricacin de sanitarios, comedores, porcelana elctrica y tejas Cermicade alto grado, vajillas, objetos de bao VidrioEn la formulacin de placas de vidrio En la elaboracin de pigmentos de extensin para pinturas y en laPinturas fabricacin de tintas. Se usa como dilatador por su inercia qumica, suave fluidez, facilidad de dispersin y por no ser abrasivo Es usado como relleno en hules y plsticos y auxiliar en procesos dePlsticosfiltracin. En revestimientos plsticos para ductos y tejas plsticas Forma parte de los componentes de insecticidas y pesticidas bienAgroqumicos como material de acompaamiento a insecticidas presentados en polvo o bien solo. 20. AplicacinCaractersticas En la elaboracin de medicamentos por ser qumicamente inerte yFarmacutica libre de bacterias. Es uno de los principales componentes de los cosmticos.Cosmticos . En el concreto mejora la durabilidad, remueve el hidrxido de calcioConstruccin qumicamente activo, mejora la porosidad y la adhesin entre el cemento, la arena y la grava. 21. Serpentina. Mg3 Si2 O5 (OH)4 (Trioctadrica). Las serpentinas constituyen un grupo de minerales que se caracterizan por no presentarse en forma de cristales, excepto en el caso de pseudomorfismo.Antigorita.- De color verde oscuro, translcida. 22. Cristilo o asbesto.-Formado por fibras finas yparalelas, que se separanfcilmente. (aislantetrmico). Lizardita. 23. Berthierita.Flogopita.Es un mineral del grupo de lossilicatos, subgrupo filosilicatos ydentro de ellos pertenece a las micas.Es frecuente encontrarlo en paquetesde lminas de color castao, a vecesde grandes dimensiones. 24. Biotita. Es un filosilicatos de hierro y magnesio ,del grupo de las micas con fcil exfoliacin basal, transparente, color oscuro y brillo nacarado a metlico. Es un mineral muy difundido como componente de numerosas rocas gneas (granitos, sienitas, traquitas, etc.), metamrficas y sedimentarias. 25. Lepidolita.- La lepidolita es un mineral delgrupo de las micas.Es un FILOSILICATOS lila o rosa violceo delgrupo de las micas, que es una fuente secundariade litio. Se asocia con otros minerales de litiocomo espodumena en pegmatitas. Es una de lasmayores fuentes del raro rubidio y del cesio. Talco.- El talco (nombre derivado del rabe tal q) es un mineral del grupo VIII (silicatos), segn la clasificacin de Strunz, de color blanco a gris azul. En la escala de Mohs se toma como patrn de la menor dureza posible, asignndosele convencionalmente el valor 1. Al tacto resulta tan grasiento o jabonoso que puede rayarse con la ua. 26. c) Pirofilita Al2 Si4 O10 (OH)2: (Dioctadrica: Sin sustituciones.Espesor fijo (9 amstrong)).La pirofilita es un mineral del grupo VIII (silicato) segn la clasificacin deStrunz. Es un silicato de alumina hidratado, cuya frmula esAl2Si4O10(OH)2 y su composicin terica es 66,7% SiO2, 28,3% Al2O3 y5% H2O. Normalmente est mezclado con caolinita, alunita y cuarzo.Normalmente se presenta en forma de laminillas o en agregados foliceos oradiados, debido a su estructura y fractura micceas, lo que adems lahace ser suave y untuosa al tacto. 27. d) Moscovita (10 amstrong). K Al2 (Si3 Al) O10 (OH)2:Dioctadrica: Con sustituciones en la capa tetradrica. Espesor fijoLa moscovita es un mineral del grupo de los silicatos, subgrupofilosilicatos y dentro de ellos pertenece a las micas alumnicas.Qumicamente es un aluminosilicato de potasio y aluminio, que puedellevar magnesio , cromo y una gran variedad de otros elementos en susnumerosas variedades. 28. Montmorillonita Na0,4 (Al1,6 Mg0,4) Si4 O10 (OH)2: Dioctadrica: Consustituciones en la capa octadrica. Espesor variable (10-18 amstrong). La montmorillonita e