Argilominerais

Argilominerais são silicatos complexos de alumínio com duas diferentes unidades: tetraedro de sílica (4 átomos de oxigênio em torno de 1 átomo de silício) e octaedro de alumina (6 hidroxilas em torno de 1 átomo de alumínio ou magnésio).

Essas unidades podem ser combinadas em duas formas:

- Uma lâmina de sílica (tetraédrica) com uma lâmina octaédrica (camada 1:1)





- Uma lâmina octaédrica entre duas lâminas de sílica (camada 2:1)





Principais grupos de argilominerais silicatados:

- Caulinitas (Figura 1):

Estrutura: empilhamento de camadas 1:1, espessura de 7,2Å.

Características: pequena expansão, difícil dispersão e baixa plasticidade.

Aplicações: fabricação de porcelana, cerâmica, comprimidos e uso pela indústria de papel.


Figura 1: Caulinita

- Esmectitas (montmorilonitas)

Estrutura: empilhamento de camadas 2:1, espessura pode variar de 9,6 a 21,4 Å.

Características: a montmorilonita é o argilomineral mais abundante desse grupo. Apresentam o alumínio das “lâminas octaédricas” substituído parcial ou totalmente por Mg e Fe. Não possuem espaçamento basal fixo como as caulinitas (distância interlamelar varia com natureza do cátion presente e quantidade de água disponível). Assim, são de fácil dispersão na água, grande expansão e alta plasticidade.


Aplicações: bentonita (Figura 2)(alto teor de montmorilonita), tem amplo uso industrial,como por exemplo:

Agente nas perfurações dos poços de petróleo e poços artesianos (estabilizador de solos);

Investigações geotécnicas e ambientais;

Material de selamento;

Impermeabilizante de aterros sanitários e barragens;

Remediação de solos contaminados;

Liners de impermeabilizações com Geomembranas;

Indústria de cosméticos e alimentos, fertilizantes;

etc.


Figura 2: Bentonita

- Ilitas

Estrutura: Possuem a mesma unidade estrutural básica das esmectitas. Porém, os átomos de Si das lâminas de sílica são substituídos parcialmente por Al.


Características: como o íon potássio se “encaixa” nesse espaço e não é deslocado por outros, ele faz com que a união entre as camadas 2:1 seja mais estável, e não seja afetada tão fortemente pela água, como no caso das esmectitas.


- Vermiculitas

Estrutura: também possuem unidade estrutural 2:1. Sua estrutura é intermediária entre a da ilita e a da montmorilonita.

Características: o espaçamento basal das vermiculitas depende do tipo de cátion entre as camadas (geralmente Na+ , Ca2+, Mg2+) e da sua hidratação.


Formada pelo intemperismo de micas (biotita / muscovita), podendo ser expandida artificialmente por ação de calor ( 800ºC)


Aplicação: na Construção Civil: como isolante térmico para lajes e paredes; agregado leve para concreto estrutural; proteção de impermeabilização em lajes de cobertura; miolo de divisórias e portas "corta-fogo“.


Na Indústria: tijolos e argamassas isolantes; isolante térmico e anticorrosivo; embalagens à prova de choques e fogo.


Na Agricultura: veículo e contentor para nutrientes, inseticidas, herbicidas; retentor de água em solos permeáveis (arenosos).

Formação dos argilominerais


Os argilominerais são formados por processos intempéricos (Figura 3); diagenéticos e hidrotermais.


Entre as várias reações do intemperismo químico destacam-se: dissolução, hidrólise e oxidação.


Os minerais pertencentes ao grupo dos silicatos, exceto o quartzo, podem ser transformados em argilominerais, conhecidos como minerais secundários.


Os argilominerais também podem ser chamados de minerais neoformados ou de neoformação. Neste caso, são resultantes da precipitação ou combinação de substâncias resultantes do intemperismo de outros minerais.

Figura 3 - Intemperismo químico

- A Capacidade de Troca de Íons dos argilominerais


Conceito: Processo reversível, pelo qual as partículas sólidas do solo adsorvem cátions da fase aquosa, e liberam ao mesmo tempo quantidades equivalentes de outros cátions, estabelecendo um equilíbrio entre ambas as fases.


Ocorrência: presença de partículas carregadas eletricamente nas frações finas dos solos (argilas e húmus).

Tem a capacidade de trocar íons com a solução do solo, tendendo à neutralização das cargas em excesso.


Importância:

- os nutrientes ficam retidos com força suficiente para não serem lixiviados pela água, mas não tão fortemente para impedir que o pêlo radicular das raízes das plantas possam utilizá-los.

- poder tampão do solo: habilidade da fase sólida de materiais do solo em resistir a mudanças durante as modificações de concentração iônica na fase líquida. Inclui resistência a mudanças de pH e de outros componentes iônicos ou moleculares.


Fatores que influenciam: quantidade e tipo de argila presente, quantidade de húmus e valor do ph.




Referências:

https://ecivilufes.files.wordpress.com/2011/08/argilominerais-propriedades-e-aplicac3a7c3b5es.pdf

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