Propiedades Fisicas De La Arcilla

PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS
Las importantes aplicaciones industriales de este grupo de minerales radican en sus propiedades fisico-químicas. Dichas propiedades derivan, principalmente, de:

* Su extremadamente pequeño tamaño de partícula (inferior a 2 mm) 
* Su morfología laminar (filosilicatos) 
* Las sustituciones isomórficas, que dan lugar a la aparición de carga en las láminas y a lapresencia de cationes débilmente ligados en el espacio interlaminar.

Como consecuencia de estos factores, presentan, por una parte, un valor elevado del área superficial y, a la vez, la presencia de una gran cantidad de superficie activa, con enlaces no saturados. Por ello pueden interaccionar con muy diversas sustancias, en especial compuestos polares, por lo que tienen comportamiento plástico enmezclas arcilla-agua con elevada proporción sólido/líquido y son capaces en algunos casos de hinchar, con el desarrollo de propiedades reológicas en suspensiones acuosas.
Por otra parte, la existencia de carga en las láminas se compensa, como ya se ha citado, con la entrada en el espacio interlaminar de cationes débilmente ligados y con estado variable de hidratación, que pueden ser intercambiadosfácilmente mediante la puesta en contacto de la arcilla con una solución saturada en otros cationes, a esta propiedad se la conoce como capacidad de intercambio catiónico y es también la base de multitud de aplicaciones industriales.

Superficie específica
La superficie específica o área superficial de una arcilla se define como el área de la superficie externa más el área de la superficie interna (enel caso de que esta exista) de las partículas constituyentes, por unidad de masa, expresada en m2/g.
Las arcillas poseen una elevada superficie específica, muy importante para ciertos usos industriales en los que la interacción sólido-fluido depende directamente de esta propiedad.
A continuación se muestran algunos ejemplos de superficies específicas de arcillas:
Caolinita de elevada cristalinidadhasta 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 


Capacidad de Intercambio catiónico
Es una propiedad fundamental de las esmectitas. Son capaces de cambiar, fácilmente, los iones fijados en la superficie exterior de sus cristales, en los espaciosinterlaminares, o en otros espacios interiores de las estructuras, por otros existentes en las soluciones acuosas envolventes. La capacidad de intercambio catiónico (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 tresformas diferentes:
* Sustituciones isomórficas dentro de la estructura. 
* Enlaces insaturados en los bordes y superficies externas. 
* Disociación de los grupos hidroxilos accesibles.
El primer tipo es conocido como carga permanente y supone un 80 % de la carga neta de la partícula; además es independiente de las condiciones de pH y actividad iónica del medio. Los dos últimos tipos de origen varíanen función del pH y de la actividad iónica. Corresponden a bordes cristalinos, químicamente activos y representan el 20 % de la carga total de la lámina.
A continuación se muestran algunos ejemplos de capacidad de intercambio catiónico (en meq/100 g):
Caolinita: 3-5 
Halloisita: 10-40 
Illita: 10-50 
Clorita: 10-50 
Vermiculita: 100-200 
Montmorillonita: 80-200 
Sepiolita-paligorskita: 20-35Capacidad de absorción
Algunas arcillas encuentran su principal campo de aplicación en el sector de los absorbentes ya que pueden absorber agua u otras moléculas en el espacio interlaminar (esmectitas) o en los canales estructurales (sepiolita y paligorskita).
La capacidad de absorción está directamente relacionada con las características texturales (superficie específica y porosidad) y se puede...