Montmorillonita

A montmorillonita é un grupo de minerais filosilicatos moi brandos, que se forman cando precipitan de solucións acuosas como cristais microscópicos, que son un tipo de minerais das arxilas. Denomínase pola localidade de Montmorillon, Francia. A montmorillonita forma parte do grupo da esmectita, polo que é unha arxila 2: 1, o que significa que a súa estrutura ten dúas láminas tetraédricas de silicato en medio das cales hai unha lámina central octaédrica de alúmina. As partículas teñen forma de placas cun diámetro medio de 1 μm e un grosor de 0, 96 nm; cómpre utilizar un aumento de 25000 × con microscopio electrónico para poder "ver" as partículas de arxila individuais. Entre os membros deste grupo de minerais está tamén a saponita.
A montmorillonita é unha subclase de esmectita, un mineral filosilicato 2: 1 caracterizado por ter unha carga octaédrica maior do 50%; a súa capacidade de intercambio catiónico débese á substitución isomorfa de Mg por Al no plano central de alúmina. A substitución de catións de valencia máis baixa neses casos deixa os átomos de oxíxeno próximos cunha carga negativa neta que pode atraer catións. En contraste, a beidellita é unha esmectita cunha carga octaédrica maior do 50% orixinada por substitución isomorfa de Al por Si na lámina de sílice.
Os cristais individuais de montmorillonita non están estreitamente unidos, polo que a auga pode intercalarse, causando que esta arxila inche. O contido de auga da montmorillonita é variable e incrementa grandemente en volume cando absorbe auga. Quimicamente, é un silicato hidróxido de sodio, calcio, aluminio e magnesio hidratado coa fórmula (Na, Ca)0. 33(Al, Mg)2(Si4O10)(OH)2·nH2O. Os catións potasio, ferro e outros son substitutos comúns e a proporción exacta de catións varía coa fonte consultada. A miúdo aparece mesturado con clorita, moscovita, illita, cookeíta e caolinita. Condicións nas covas
A montmorillonita pode ser concentrada e transformada en ambientes cavernosos. A meteorización natural da cova pode orixinar concentracións de aluminosilicatos que estaban contidos nos estratos rochosos. A montmorillonita pode formarse lentamente en solucións de aluminosilicatos. As altas concentracións de HCO3 - e os longos períodos de tempo axudan á súa formación. A montmorillonita pode despois transformarse en paligorskita en condicións secas e en halloysita-10Å (endellita) en condicións ácidas (pH 5 ou inferior). A halloysita-10Å pode despois transformarse en halloysita-7Å por desecamento. Usos
A montmorillonita utilízase na industria da perforación de pozos de petróleo como un compoñente do barro de perforación, facendo o fluxo de barro máis viscoso, o que axuda a manter a broca de perforación fría e a retirar os restos sólidos perforados. Tamén se utiliza como un aditivo para o solo para manter a auga no solo en solos con tendencia a secar, úsase na construción de presas e diques de terra e para impedir as filtracións de fluídos. Tamén se usa como compoñente da area de fundición e como desecante para eliminar a humidade do aire e gases.
As arxilas de montmorillonita foron utilizadas estensamente en procesos catalíticos. A catálise de cracking leva utilizando a mormorillonita desde hai máis de 60 anos. Outros catalizadores ácido-básicos usan arxilas de montmorillonita tratadas con ácidos.
Igual que moitas outras arxilas, a montmorillonita incha ao engadirlle auga. As montmorillonitas expándense considerablemente máis que outras arxilas debido á penetración de auga nos espazos moleculares entre as capas e a concomitante adsorción. A cantidade de expansión débese principalmente ao tipo de catión intercambiable que conteña a mostra. A presenza de sodio como catión intercambiable predominante pode ter como resultado o inchamento da arxila ata ter varias veces o seu volume orixinal. Por iso a montmorillonita de sodio foi utilizada como un constituínte principal en axentes non explosivos para fracturar rochas.
Esta propiedade de inchamento fai que a bentonita que contén montmorillonita sexa tamén útil como selo anular ou tapón en pozos de auga e como recubrimento portector en vertedoiros de lixo. Outros usos son como axente anticompactante na alimentación animal, na industria papeleira para minimizar a formación de depósitos e como un compoñente que favorece a drenaxe e retención. A montmorillonita foi utilizada en cosmética.
En forma de pos finos, pode usarse como floculante en estanques. Lanzada sobre a superficie da auga vólvea "turbia", atrae diminutas partículas na auga e despois deposítase no fondo, limpando así a auga. Peixes como as carpas koi e douradas aliméntanse dos "aglomerados" que axudan á dixestión do peixe. Véndese en tendas que subministran material para estanques.
A montmorillonita de sodio tamén se usa como base das areas sanitarias para gatos, debido ás súas propiedades adsorbentes e aglomerantes.
Produtos de arxila calcinada
A montmorillonita pode ser calcinada para producir arxilita, un material poroso. Esta arxila calcinada véndese como acondicionador de solos para campos de deportes ou de solos para bonsais como alternativa á akadama.
En medicina e farmacoloxía
A montmorillonita é efectiva como un adsorbente de metais pesados.
Para o uso externo, sobre a pel, a montmorillonita foi utilizada para tratar a dermatite de contacto.
Na alimentación de mascotas
A arxila de montmorillonita engádese a algúns alimentos para cans e gatos como un axente anti-compactación e porque pode proporcionar algunha resistencia ás toxinas ambientais, aínda que a investigación sobre este asunto non é aínda concluínte. Descubrimento e nome
A montmorillonita foi descrita por primeira vez en 1847 a partir de mostras recollidas en Montmorillon, no depeartamento de Vienne, Francia, máis de 50 anos antes do descubrimento da bentonita en EUA. Encóntrase en moitas localidades do mundo e ten outros nomes, pero recibe o seu nome pola localidade francesa mencionada. Organización de lípidos
A montmorillonita fai que as micelas (esferas de lípidos) se ensamblen formando vesículas. Estas estruturas lembran membranas celulares. Pode tamén facilitar que os nucleótidos se ensamblen formando ARN, que acaba entrando dentro das vesículas. Isto puido ter xerado polímeros de ARN moi complexos que podían reproducirse dentro das vesículas. Este proceso puido ter desempeñado un papel na abioxénese, que levou á aparición da vida na Terra. Minerais similares á montmorillonita atopáronse tamén en Marte.