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UNIVERSIDAD RAFAEL LANDIVAR

TIPOS DE ARCILLAS Y SUS PROPIEDADES P.Agr. LUIS FERNANDO RECINOS TENAS

2015

JUTIAPA, AGOSTO 2015

TIPOS DE ARCILLAS ARCILLA: La arcilla es un suelo o roca sedimentaria constituida por agregados de silicatos de aluminio hidratados, procedentes de la descomposición de rocas que contienen feldespato, como el granito. Presenta diversas coloraciones según las impurezas que contiene, desde el rojo anaranjado hasta el blanco cuando es pura. Son materiales generados a partir de las meteorización ( lluvia, calor) de rocas y partículas minerales formados por silicatos y cuyo tamaño de partículas debe ser del orden de micras. Se pueden asociar a otros materiales como, materia orgánica, otros minerales, elementos químicos, etc. Que les confieren propiedades accesorias a las típicas de las arcillas. Las propiedades que hacen de las arcillas materiales especiales derivan directamente de su estructura química. Estas partículas de tamaño de micras tienen una estructura química laminar, es decir, que cada una de esas partículas están compuestas por láminas que pueden deslizarse unas sobre otras. A los minerales que tienen estas características se les llama filosilicatos.

ESTRUCTURAS DE LAS ARCILLAS: Básicamente la estructura de los filosilicatos está formada por tetraedros de silicato (SiO4) Estos se unen con otros, llegando a compartir 3 de sus cuatro oxígenos. De esta forma se forman unas figuras hexagonales que se consideran la unidad básica o fundamental de los filosilicatos. Entre estas capas de tetraedro

aparecen otras capas formadas por los correspondientes cationes frecuentemente aluminio al que se le unen grupo hidroxilo (OH-) dependiendo de los tipo de cationes y de las uniones que se den entre los componentes, se formarán estructuras bilaminares o bien otras estructuras tipos. Así se encuentran diferentes tipos de filosilicatos que conformarán diferentes tipos de arcillas. Por ejemplo: 1. CAOLINITA: La caolinita es un mineral de arcilla, una parte del grupo de minerales industriales, con la composición química Al2Si2O5(OH)4. Se trata de un mineral tipo silicato estratificado, con una lámina de tetraedros unida a través de átomos de oxígeno en una lámina de octaedros de alúmina.

Usos Agroquímicos: Forma parte de los componentes de insecticidas y pesticidas bien como material de acompañamiento a insecticidas presentados en polvo o bien solo, uso este hoy en alza para el control de determinadas plagas agrícolas, como por ejemplo la mosca del olivo7 sobre todo en agricultura ecológica.

2. ILLITA: La illita es un mineral de la clase 9 silicatos, según la clasificación de Strunz, del grupo de las micas. Es una arcilla no expansiva, micácea. La illita es un filosilicato o silicato laminar. Estructuralmente la illita es bastante similar a la moscovita o a la sericita con algo más de silicio, magnesio, hierro, y agua; y ligeramente menos aluminio tetrahédrico y potasio interlaminar.

3. VERMICULITA: La vermiculita es un mineral formado por silicatos de hierro o magnesio, del grupo de las micas.

Usos: Se utiliza como sustrato en cultivos hidropónicos, como árido para elaborar hormigones de baja densidad, como aislante térmico y acústico, en extintores, como elemento filtrante, como protección de materiales o equipamientos frágiles, para aumentar la viscosidad de aceites lubricantes, como absorbente de humedad y otras contaminaciones líquidas y como excipiente en productos diversos, incluyendo medicamentos. 4. MONTMORILLONITA: La montmorillonita es un mineral del grupo de los silicatos, subgrupo filosilicatos y dentro de ellos pertenece a las llamadas arcillas. Es un hidroxisilicato de magnesio y aluminio, con otros posibles elementos.

5. ALOFAN: El alofán representa una serie de minerales muy afines, con un rango de composición variable entre SiO2/Al2O3.

En todos estos casos las láminas pueden deslizarse unas sobre otras, lo cual repercute en la plasticidad de las arcillas. Esto es sólo la estructura básica. Existen muchas posibilidades de iones sustituyentes, de presencia de más de un mineral o incluso de materia orgánica, y todo ello determina también los tipos de arcilla. En cualquier caso siempre que tenga estructura laminar basada en los silicatos y un tamaño menor de dos micras se considera un material arcilloso.

Propiedades de las arcillas: Debido a esta estructura laminar, a la presencia de cargas entre las láminas y a su pequeño tamaño de partícula, las arcillas presentan una serie de propiedades. El tamaño de partícula es muy importante porque hace que tengan una gran superficie de contacto para interactuar con otras sustancias. De ahí sus capacidades de adsorción, de absorción de agua y de intercambio iónico que son las que más aprovechamiento tienen en estética. Absorción y adsorción de agua: Debido a su pequeño tamaño de partícula y a la enorme superficie de contacto y su porosidad, las arcillas tienen una gran capacidad de retener agua. La absorción de agua en el espacio entre las láminas provoca que estas se separen y por tanto el material se hincha. Y por otra parte permite un desplazamiento de las láminas (cuando hay agua metida entre ellas) que produce su plasticidad y que las hace muy manejables. Debido precisamente a las cargas que presentan en las láminas y a los cationes que las compensan las arcillas son capaces de orientar y retener (absorber) moléculas de agua (incluso de otras sustancias disueltas en agua) en proporciones variables. Las arcillas tendrán más capacidad de absorción de agua cuanto más hidratables sean esos cationes. Intercambio iónico Entre las láminas quedan retenidos iones (generalmente cationes) con una intensidad variable. Estos iones pueden intercambiarse con otro procedentes de sustancias externas con las que mantengan contacto. Esta capacidad de intercambio iónico les proporciona muchas aplicaciones en cosmética, en farmacia o industriales. No todas las arcillas presentan esta capacidad en la misma medida. Propiedades térmicas: Capacidad calorífica: La capacidad de almacenar calor, se llama capacidad calorífica y las arcillas la tienen alta. Esta capacidad calorífica se acentúa cuanto más húmeda esté la arcilla. Además las arcillas tiene poca conductividad calorífica, pero esta conductividad aumenta cuando la arcilla se mezcla con agua.

En definitiva cuando la arcilla se mezcla con la cantidad de agua adecuada para conseguir una pasta maleable puede almacenar mucho calor y tarda mucho en trasmitirlo . Plasticidad: es posiblemente la propiedad de las arcillas que más usos provoca, que consiste en la posibilidad de un material de deformarse sin romperse y permanecer deformado cuando la presión deja de existir, eso pasa con las arcillas cuando se mezclan con agua, tienen que mezclarse con la cantidad de agua adecuada, si se mezclan con poco agua la masa se rompe y si se mezclan con mucho agua disuelve. Clasificación Las arcillas se pueden clasificar de acuerdo con varios factores. Así, dependiendo del proceso geológico que las originó y a la ubicación del yacimiento en el que se encuentran, se pueden clasificar en: 

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Arcilla primaria: se utiliza esta denominación cuando el yacimiento donde se encuentra es el mismo lugar en donde se originó. El caolín es la única arcilla primaria conocida. Arcillas secundarias: son las que se han desplazado después de su formación, por fuerzas físicas o químicas. Se encuentran entre ellas el caolín secundario, la arcilla refractaria, la arcilla de bola, el barro de superficie y el gres.

También se pueden distinguir las arcillas de acuerdo a su plasticidad. Existen así las arcillas plásticas (como la caolinítica) y las poco plásticas (como la esméctica, que absorbe las grasas).

Por último, hay también las arcillas calcáreas, la arcilla con bloques (arcilla, grava y bloques de piedra de las morrenas), la arcilla de descalcificación y las arcillitas (esquistos arcillosos).