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Palygorskita

La paligorskita ( en ruso: Палыгорскит) o atapulgita es un filosilicato de magnesio y aluminio con la fórmula química (Mg, Al)2Si4O10 ( OH ) · 4 ( H2O ) que se encuentra en un tipo de suelo arcilloso común en el sureste de los Estados Unidos . Es uno de los tipos de tierra de batán . Se pueden encontrar algunos depósitos más pequeños de este mineral en México , donde su uso está vinculado a la fabricación de azul maya en tiempos precolombinos. [2] [3] [8]

Nombre

La paligorskita se describió por primera vez en 1862 para un depósito en Palygorskaya en el río Popovka, [9] Urales medios , Óblast de Pérmskaya , Rusia. [3] [7] El sinónimo atapulgita se deriva de la ciudad estadounidense de Attapulgus , en el extremo suroeste del estado de Georgia , donde el mineral es abundante y se extrae a cielo abierto .

Origen

En la literatura más antigua se discutieron cinco procesos para la génesis de la paligorskita: [10]

  1. Formación en condiciones áridas ,
  2. Formación relacionada con la meteorización del basalto ,
  3. Génesis hidrotermal ,
  4. Autigénesis sinsedimentaria (durante la deposición sedimentaria ) ,
  5. Formación postsedimentaria (después de la deposición sedimentaria).

Minería y uso

Yacimiento mineral en Estados Unidos

Dos empresas participan en la extracción y procesamiento industrial de arcilla de atapulgita de grado gelificante dentro del mismo depósito de Attapulgus: Active Minerals International, LLC y BASF Corp. En 2008, BASF adquirió los activos de Zemex Attapulgite, dejando sólo dos productores de grado gelificante. Active Minerals opera una fábrica dedicada a producir el producto patentado Actigel 208 y construyó un nuevo proceso de producción de última generación a principios de 2009 que implica el procesamiento en planta portátil en el sitio de la mina. [11]

Propiedades

Las arcillas de atapulgita son un compuesto de esmectita y paligorskita. Las esmectitas son arcillas reticulares expansivas, de las cuales la bentonita es un nombre genérico comúnmente conocido para las arcillas de esmectita. El componente paligorskita es una forma cristalina acicular similar a cerdas que no se hincha ni se expande. La atapulgita forma estructuras de gel en agua dulce y salada al establecer una estructura reticular de partículas conectadas a través de enlaces de hidrógeno.

La atapulgita, a diferencia de algunas bentonitas (montmorillonitas ricas en sodio), puede gelificarse en agua de mar, [12] formando estructuras de gel en agua salada y se utiliza en lodos de perforación especiales para agua salada en formaciones de perforación contaminadas con sal. Las partículas de paligorskita pueden considerarse partículas cargadas con zonas de cargas positivas y negativas. La unión de estas cargas alternas les permite formar suspensiones de gel en agua salada y dulce.

Las arcillas de atapulgita que se encuentran en el distrito de Meigs-Quincy son haces de partículas de arcilla de paligorskita de entre 2 y 3 μm de largo y menos de 3 nm de diámetro. Los haces están rodeados por una matriz de arcillas de esmectita que son ligeramente hinchables. Los grados de proceso en seco contienen hasta un 25% de material no atapulgita en forma de carbonatos y otras inclusiones minerales. El procesamiento de las arcillas consiste en secar y moler la arcilla cruda hasta obtener distribuciones de tamaño de partícula específicas con rangos específicos de viscosidad de gel medidos por una variedad de medios según el uso final.

Las atapulgitas procesadas en seco y en estado gel se utilizan en una amplia gama de aplicaciones por sus propiedades de suspensión, refuerzo y unión. Pinturas, selladores, adhesivos, compuestos para juntas de cinta, catalizadores, fertilizantes en suspensión, extintores de incendios forestales, revestimientos de fundición, suspensiones de alimentos para animales y aglutinantes de tamices moleculares son solo algunos de los usos de la atapulgita procesada en seco.

La arcilla de atapulgita al 7–10% mezclada con la sal eutéctica, sulfato de sodio decahidratado ( mirabilita o sal de Glauber ), mantiene los cristales anhidros suspendidos en la solución, donde se hidratan durante la transición de fase y, por lo tanto, contribuyen al calor absorbido y liberado cuando la sal de Glauber se utiliza para almacenar calor.

La estabilización de suspensiones de nanopalygorskita se mejoró utilizando dispersión mecánica (agitación magnética, cizallamiento a alta velocidad y ultrasonicación ) y polielectrolitos ( carboximetilcelulosa , alginato , polifosfato de sodio y poli(acrilato de sodio) ) a diferentes pH . [13] Se estudiaron la energía superficial y la nanorrugosidad en una muestra de paligorskita. [14]

Uso médico

La atapulgita se utiliza ampliamente en medicina . Tomada por vía oral, se une físicamente a los ácidos y sustancias tóxicas en el estómago y el tracto digestivo . Además, como antidiarreico , se creía que funcionaba adsorbiendo el patógeno diarreico. Por esta razón, se ha utilizado en varios medicamentos antidiarreicos, incluidos Diar-Aid, Diarrest, Diasorb , Diatabs, Diatrol, Donnagel , Kaopek, K-Pek, Parepectolin y Rheaban. [15] Se ha utilizado durante décadas para tratar la diarrea.

Hasta 2003, el Kaopectate comercializado en los EE. UU. también contenía atapulgita. Sin embargo, en ese momento, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE. UU. rechazó retroactivamente los estudios médicos que demostraban su eficacia , calificándolos de insuficientes. [16] [17] La ​​fórmula estadounidense de Kaopectate se cambió a subsalicilato de bismuto (bismuto rosa). El año siguiente (2004), se realizó un cambio adicional en el etiquetado; a partir de entonces, Kaopectate ya no se recomendó para niños menores de 12 años. [18] Sin embargo, Kaopectate con atapulgita todavía está disponible en Canadá y otros lugares. Hasta principios de la década de 1990, Kaopectate usaba el producto de arcilla similar caolinita con pectina (de ahí el nombre).

Construcción

Se puede añadir paligorskita al mortero de cal con metacaolín para restaurar morteros que respeten la época en sitios de patrimonio cultural. [19]

En la cultura humana

Se sabe que la paligorskita fue un componente clave del pigmento llamado azul maya , que fue utilizado principalmente por la civilización maya precolombina de Mesoamérica en cerámicas , esculturas, murales y (muy probablemente) textiles mayas . Los mayas también usaban este mineral arcilloso como curativo para ciertas enfermedades, y hay evidencias de que también se añadía al temple de cerámica.

Hasta la década de 1960 no se conocía ninguna fuente de paligorskita en la región maya, cuando se encontró una en un cenote de la península de Yucatán, cerca del actual municipio de Sacalum, Yucatán . Más recientemente (2005), se identificó un segundo sitio posible cerca de Ticul , Yucatán . [20]

El pigmento sintético azul maya también se fabricaba en otras regiones mesoamericanas y lo utilizaban otras culturas mesoamericanas, como los aztecas del centro de México. La coloración azul que se observa en los códices mayas y aztecas , y en los manuscritos y mapas de la época colonial temprana, se produce en gran medida por la mezcla orgánica e inorgánica de hojas de añil y paligorskita, con cantidades más pequeñas de otros aditivos minerales. [21] Las víctimas de sacrificios humanos en la Mesoamérica posclásica solían ser embadurnadas con esta pigmentación azul. [22]

Véase también

Notas

  1. ^ ab "Datos minerales de paligorskita". Webmineral.com . David Barthelmy. 2024. Archivado desde el original el 20 de abril de 2024. Consultado el 29 de agosto de 2024 .
  2. ^ abc Lu, Yushen; Wang, Aiqin (2022). "De la evolución estructural de la paligorskita al material funcional: una revisión". Materiales microporosos y mesoporosos . 333 : 111765. Código Bibliográfico :2022MicMM.33311765L. doi :10.1016/j.micromeso.2022.111765 . Consultado el 20 de septiembre de 2009 .
  3. ^ abcdefghijklmnopqrstu vw "Palygorskite. Una especie mineral válida según la IMA, protegida". Mindat.org . Hudson Institute of Mineralogy. 2024 . Consultado el 29 de agosto de 2024 .
  4. ^ Warr, LN (2021). "Símbolos minerales aprobados por IMA–CNMNC". Revista Mineralógica . 85 (3): 291–320. Código Bibliográfico :2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
  5. ^ García-Rivas, Javier; Sánchez del Río, Manuel; García-Romero, Emilia; Suárez, Mercedes 2017
  6. ^ Wiersma 1970, pág. 87.
  7. ^ ab "Palygorskite (Mg,Al)2 Si4 O10 (OH).4H2O" (PDF) . handbookofmineralogy.com . Mineral Data Publishing, versión 1.2. 2001. Archivado desde el original (PDF) el 2022-05-01 . Consultado el 29 de agosto de 2024 .Palygorskita en el Manual de Mineralogía.
  8. ^ Arnold 2005
  9. ^ Aparentemente es un río diferente al Popovka (Kolyma) en el Lejano Oriente ruso .
  10. ^ Wiersma 1970, págs. 36-43
  11. ^ Kogel, JE (2006). Minerales y rocas industriales: productos básicos, mercados y usos. Sociedad de Minería, Metalurgia y Exploración. ISBN 978-0-87335-233-8. Consultado el 30 de agosto de 2024 .Página 375.
  12. ^ "3.10 Resumen de fluidos de perforación" (PDF) . npd.no . Sokkeldirektoratet, Noruega. Archivado desde el original (PDF) el 2018-01-01 . Consultado el 2024-08-30 .
  13. ^ Ferraz, Eduardo; Alves, Luis; Sanguino, Pedro; Santarén, Julio; Rasteiro, María G.; Gamelas, José AF (enero 2021). "Estabilización de suspensiones acuosas de paligorskita utilizando polielectrolitos sintéticos y de base biológica". Polímeros . 13 (1): 129. doi : 10.3390/polym13010129 . PMC 7795911 . PMID  33396903. 
  14. ^ Almeida, Ricardo; Ferraz, Eduardo; Santarén, Julio; Gamelas, José AF (junio 2021). "Comparación de las propiedades superficiales de sepiolita y paligorskita: energía superficial y nanorrugosidad". Nanomateriales . 11 (6): 1579. doi : 10.3390/nano11061579 . PMC 8235428 . PMID  34208459. 
  15. ^ "Tableta de atapulgita". drugs.com . Drugsite Trust, Auckland, Nueva Zelanda . Consultado el 30 de agosto de 2024 .
  16. ^ "Medicamentos antidiarreicos para uso humano sin receta; monografía final" (PDF) . FDA . Archivado desde el original (PDF) el 31 de octubre de 2004 . Consultado el 30 de agosto de 2024 .
  17. ^ "Reformulación de Kaopectate y próximos cambios en el etiquetado" (PDF) . fda.gov . Archivado desde el original (PDF) el 2022-01-15 . Consultado el 30 de agosto de 2024 .
  18. ^ "La reformulación de Kaopectate provoca confusión" (PDF) . Noticias de seguridad del paciente de la FDA. Octubre de 2004. Programa n.° 32. Archivado desde el original (PDF) el 24 de octubre de 2016.
  19. ^ Andrejkovičová, S.; Velosa, A.; Gameiro, A.; Ferraz, E.; Rocha, F. (2013). "Palygorskite como aditivo para morteros de cal aérea y metacaolín con fines de restauración". Applied Clay Science . 83–84: 368–374. Bibcode :2013ApCS...83..368A. doi :10.1016/j.clay.2013.07.020.
  20. ^ Véase el resumen de Arnold (2005).
  21. ^ Haude (1997).
  22. ^ Arnold y Bohor (1975), citados en Haude (1997).

Referencias

Literatura adicional

Enlaces externos

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