geologia arcillas

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arcillas de todo mineral que se encuentra en la morfológica peruana

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  • ARCILLAS

  • CARACTERISTICAS BASICAS

    GeneralCategoraMineralClaseFilosilicatosFrmula qumicaAl2O3 2SiO2H2OPropiedades fsicasColorBlanco, Rojo, CafTransparenciaOpaco

  • CONCEPTOS

    La Arcilla es un suelo o roca sedimentaria constituido por agregados de silicatos de aluminio hidratados, procedentes de la descomposicin de rocas que contienen feldespato, como el granito. Presenta diversas coloraciones segn las impurezas que contiene, desde el rojo anaranjado hasta el blanco cuando es pura. La conforman minerales primarios que son los que existan en las rocas gneas que dieron lugar a la arcilla, y que han llegado a nuestros das sin sufrir alteracin apreciable en su composicin y por minerales secundarios se han formado por las diversas acciones de los agentes qumicos y fsicos sobre algunos minerales de las rocas originales.

  • ESTRUCTURA CRISTALOGRAFICA DE UNA ARCILLA

  • * NOTA: FILOSILICATOSLos filosilicatos son una subclase de los silicatos que incluye minerales comunes en ambientes muy diversos y que presentan, como rasgo comn, un hbito hojoso (phyllon = hoja) o escamoso derivado de la existencia de una exfoliacin basal perfecta. Esto es consecuencia de la presencia en su estructura de capas de tetraedros de dimensionalidad infinita en dos direcciones del espacio.La frmula qumica de estos compuestos siempre tiene el anin (Si2O52)n, que forma enlaces inicos con cationes metlicos colocadas entre las lminas, estabilizando la red cristalina.

    Son en general muy blandos y de peso especfico bajo. Algunos de ellos tienen gran inters econmico.

  • ESTRUCTURA CRISTALOGRAFICA DE UN FILOSOLICATO

  • ORIGEN

    Las distintas arcillas se formaron, primero a partir de la descomposicin de las formaciones rocosas y, por la accin de distintos factores, presin tectnica, movimientos ssmicos, distintos tipos de erosin, etc., y segundo por la adquisicin, durante el viaje hasta su lugar de sedimentacin, de diferentes impurezas de origen mineral; por lo tanto, dependiendo de las caractersticas de la roca de origen, existen innumerables tipos de arcillas, cada una de las cuales posee unas propiedades particulares.

  • TIPOS DE ARCILLAAtendiendo a su formacin existen dos tipos o clases dearcillas primarias y secundarias. PRIMARIASLas hallamos en los lugares en los que se encuentran las rocas de las que proceden. Siendo sus principales caractersticas las de ser: de color blanco o tirando al gris, poco plsticas y muy puras por lo que no son muy tiles, en su estado primario, para el ceramista. Sus principales yacimientos europeos se encuentran en Cornwall en Inglaterra, Meissen en Alemania y Limoges en Francia y en EE.UU. los de Georgia, Alabama y Carolina del Sur.

  • TIPOS DE ARCILLASECUNDARIASSon las que se han formado a lo largo de los aos separndose de las rocas de origen y sedimentndose, en ocasiones a unas distancias considerables. Sus caractersticas principales son: tienen colores muy diversos, segn su composicin, desde el rojo al negro, pasando por el amarillo y el gris; en contra de las arcillas primarias, stas, resultan muy plsticas por lo que resultan fciles de trabajar y es con la que la mayora de los ceramistas estn identificados y familiarizados. Tambin se les conoce con el nombre de margas.

  • TIPOS DE ARCILLAA. Arcillas Residuales. A.1. Caolines y Arcillas Caolinticas: De coccin blanca. A.1.1. Filones: Formados a partir de pegmatitas. A.1.2. Depsitos en Capas: Situados en reas de rocas gneas o metamrficas. A.1.3. Bolsadas en Calizas. A.2. Residuos: Que dan color rojo por coccin, derivados a partir de diversas clases de rocas. B. Arcillas Coluviales: Acumuladas por lavado de arcillas residuales. Pueden ser refractarias y no refractarias.

  • TIPOS DE ARCILLAC. Arcillas Transportadas. C.1. Arcillas depositadas en agua. C.1.1. Arcillas o Esquistos marinos: Los depsitos son generalmente de gran extensin. C. 1.1.1. Arcillas que cuecen de color blanco. Arcillas de bola. C.1. 1.2. Arcillas y Esquistos refractarios: Que cuecen de color crema. C. 1.1.3. Arcillas y Esquistos impuros: Calcreos y no calcreos. C.1.2. Arcillas Lacustres: Depositadas en lagos o en pantanos. C.1.2.1. Arcillas y Esquistos refractarios. C. 1.2.2. Arcillas y Esquistos impuros: Que cuecen de color rojo. C. 1.2.3. Arcillas Calcreas. C. 1.3. Arcillas acumuladas por inundaciones de llanuras: Ordinariamente son impuras y de naturaleza arenosa. C.1.4. Arcillas depositadas en estuarios: Casi siempre son muy impuras y aparecen finamente laminadas.

  • TIPOS DE ARCILLAC.2. Arcillas Glaciares: Son a menudo pedregosas y cuecen de color rojo o crema. C.3. Depsitos formados por el viento: Loess.

    C.4. Depsitos de origen qumico: Algunas arcillas crneas.

  • PROPIEDADES FISICO-QUMICAS

    1.- SUPERFICIE ESPECFICA O REA SUPERFICIAL DE UNA ARCILLA Se define como el rea de la superficie externa ms el rea de la superficie interna (en el caso de que esta exista) de las partculas constituyentes, por unidad de masa, expresada en m2/g. Las arcillas poseen una elevada superficie especfica, muy importante para ciertos usos industriales en los que la interaccin slido-fluido depende directamente de esta propiedad.A continuacin se muestran algunos ejemplos de superficies especficas de arcillas:- Caolinita de elevada cristalinidad hasta 15 m2/g - Caolinita de baja cristalinidad hasta 50 m2/g - Halloisita hasta 60 m2/g - Illita hasta 50 m2/g - Montmorillonita 80-300 m2/g - Sepiolita 100-240 m2/g - Paligorskita 100-200 m2/g

  • 2.- CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICOEs una propiedad fundamental de las esmectitas. Son capaces de cambiar, fcilmente, los iones fijados en la superficie exterior de sus cristales, en los espacios interlaminares, o en otros espacios interiores de las estructuras, por otros existentes en las soluciones acuosas envolventes. La capacidad de intercambio catinico (CEC) se puede definir como la suma de todos los cationes de cambio que un mineral puede adsorber a un determinado pH. Es equivalente a la medida del total de cargas negativas del mineral.

  • Estas cargas negativas pueden ser generadas de tres formas diferentes:* Sustituciones isomrficas dentro de la estructura. * Enlaces insaturados en los bordes y superficies externas. * Disociacin de los grupos hidroxilos accesibles.

    El primer tipo es conocido como carga permanente y supone un 80 % de la carga neta de la partcula; adems es independiente de las condiciones de pH y actividad inica del medio. Los dos ltimos tipos de origen varan en funcin del pH y de la actividad inica. Corresponden a bordes cristalinos, qumicamente activos y representan el 20 % de la carga total de la lmina. A continuacin se muestran algunos ejemplos de capacidad de intercambio catinico (en meq/100 g):

    - Caolinita: 3-5 - Halloisita: 10-40 - Illita: 10-50 - Clorita: 10-50 - Vermiculita: 100-200 - Montmorillonita: 80-200 - Sepiolita-paligorskita: 20-35

  • 3.- CAPACIDAD DE ABSORCINAlgunas arcillas encuentran su principal campo de aplicacin en el sector de los absorbentes ya que pueden absorber agua u otras molculas en el espacio interlaminar (esmectitas) o en los canales estructurales (sepiolita y paligorskita). La capacidad de absorcin est directamente relacionada con las caractersticas texturales (superficie especfica y porosidad) y se puede hablar de dos tipos de procesos que difcilmente se dan de forma aislada: absorcin (cuando se trata fundamentalmente de procesos fsicos como la retencin por capilaridad) y adsorcin (cuando existe una interaccin de tipo qumico entre el adsorbente, en este caso la arcilla, y el lquido o gas adsorbido, denominado adsorbato).La capacidad de adsorcin se expresa en porcentaje de absorbato con respecto a la masa y depende, para una misma arcilla, de la sustancia de que se trate. La absorcin de agua de arcillas absorbentes es mayor del 100% con respecto al peso.

  • 4.- HIDRATACIN E HINCHAMIENTOLa hidratacin y deshidratacin del espacio interlaminar son propiedades caractersticas de las esmectitas, y cuya importancia es crucial en los diferentes usos industriales. Aunque hidratacin y deshidratacin ocurren con independencia del tipo de catin de cambio presente, el grado de hidratacin s est ligado a la naturaleza del catin interlaminar y a la carga de la lmina.La absorcin de agua en el espacio interlaminar tiene como consecuencia la separacin de las lminas dando lugar al hinchamiento. Este proceso depende del balance entre la atraccin electrosttica catin-lmina y la energa de hidratacin del catin. A medida que se intercalan capas de agua y la separacin entre las lminas aumenta, las fuerzas que predominan son de repulsin electrosttica entre lminas, lo que contribuye a que el proceso de hinchamiento pueda llegar a disociar completamente unas lminas de otras. Cuando el catin interlaminar es el sodio, las esmectitas tienen una gran capacidad de hinchamiento, pudiendo llegar a producirse la completa disociacin de cristales individuales de esmectita, teniendo como resultado un alto grado de dispersin y un mximo desarrollo de propiedades coloidales. Si por el contrario, tienen Ca o Mg como cationes de cambio su capacidad de hinchamiento ser mucho ms reducida.

  • 5.- 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 ej