La montmorillonita es un grupo de minerales filosilicatos muy blandos que se forman cuando precipitan de una solución acuosa en forma de cristales microscópicos , conocidos como arcilla . Recibe su nombre de Montmorillon en Francia . La montmorillonita, un miembro del grupo de la esmectita , es una arcilla 2:1, lo que significa que tiene dos láminas tetraédricas de sílice intercaladas con una lámina octaédrica central de alúmina . Las partículas tienen forma de placa con un diámetro promedio de alrededor de 1 μm y un espesor de 0,96 nm ; se requiere una ampliación de aproximadamente 25 000 veces, utilizando un microscopio electrónico, para resolver partículas de arcilla individuales. Los miembros de este grupo incluyen saponita , nontronita , beidellita y hectorita .
La montmorillonita es una subclase de esmectita, un mineral filosilicato 2:1 que se caracteriza por tener una carga octaédrica superior al 50 %; su capacidad de intercambio catiónico se debe a la sustitución isomorfa de Mg por Al en el plano central de alúmina. La sustitución de cationes de menor valencia en tales casos deja a los átomos de oxígeno cercanos con una carga neta negativa que puede atraer cationes. Por el contrario, la beidellita es una esmectita con una carga tetraédrica superior al 50 % que se origina a partir de la sustitución isomorfa de Al por Si en la lámina de sílice.
Los cristales individuales de arcilla de montmorillonita no están fuertemente unidos, por lo tanto, el agua puede intervenir, haciendo que la arcilla se hinche, por lo que la montmorillonita es un componente característico del suelo hinchable . El contenido de agua de la montmorillonita es variable y aumenta mucho en volumen cuando absorbe agua. Químicamente, es hidróxido de silicato de sodio, calcio, aluminio y magnesio hidratado (Na,Ca) 0,33 (Al,Mg) 2 (Si 4 O 10 )(OH) 2 · n H 2 O . El potasio, el hierro y otros cationes son sustitutos comunes, y la proporción exacta de cationes varía según la fuente. A menudo se presenta entremezclado con clorita , moscovita , ilita , cookeíta y caolinita .
La montmorillonita se puede concentrar y transformar en entornos cavernícolas . La erosión natural de la cueva puede dejar atrás concentraciones de aluminosilicatos que estaban contenidos dentro del lecho rocoso. La montmorillonita se puede formar lentamente en soluciones de aluminosilicatos. Alto contenido de HCO−3Las concentraciones y los largos períodos de tiempo pueden ayudar a su formación. La montmorillonita puede luego transformarse en paligorskita en condiciones secas y en halloysita -10Å ( endelita ) en condiciones ácidas (pH 5 o inferior). La halloysita-10Å puede transformarse aún más en halloysita-7Å mediante secado. [6]
La montmorillonita se utiliza en la industria de la perforación petrolera como componente del lodo de perforación , lo que hace que la lechada de lodo sea viscosa , lo que ayuda a mantener la broca fría y a eliminar los sólidos perforados. También se utiliza como aditivo para el suelo para retener el agua del suelo en suelos propensos a la sequía, se utiliza en la construcción de presas y diques de tierra y para evitar la fuga de fluidos. También se utiliza como componente de la arena de fundición y como desecante para eliminar la humedad del aire y los gases.
Las arcillas de montmorillonita se han utilizado ampliamente en procesos catalíticos. Los catalizadores de craqueo han utilizado arcillas de montmorillonita durante más de 60 años. Otros catalizadores basados en ácidos utilizan arcillas de montmorillonita tratadas con ácido. [7]
Al igual que muchas otras arcillas, la montmorillonita se hincha con la adición de agua. Las montmorillonitas se expanden considerablemente más que otras arcillas debido a la penetración del agua en los espacios moleculares entre capas y la adsorción concomitante. La cantidad de expansión se debe en gran medida al tipo de catión intercambiable contenido en la muestra. La presencia de sodio como catión intercambiable predominante puede provocar que la arcilla se hinche hasta varias veces su volumen original. Por lo tanto, la montmorillonita sódica se ha utilizado como el componente principal de agentes no explosivos para partir rocas en canteras de piedra natural en un esfuerzo por limitar la cantidad de desechos, o para la demolición de estructuras de hormigón donde el uso de cargas explosivas es inaceptable. [ cita requerida ]
Esta propiedad de hinchamiento hace que la bentonita que contiene montmorillonita sea útil también como sello anular o tapón para pozos de agua y como revestimiento protector para vertederos . Otros usos incluyen como agente antiaglomerante en piensos para animales, en la fabricación de papel para minimizar la formación de depósitos y como componente de ayuda para la retención y el drenaje. La montmorillonita también se ha utilizado en cosmética . [8]
La montmorillonita de sodio también se utiliza como base de algunos productos para arena para gatos, debido a sus propiedades adsorbentes y aglutinantes. [ cita requerida ]
La montmorillonita se puede utilizar para eliminar el arsénico de las aguas residuales. [9] [10]
La montmorillonita se puede calcinar para producir arcillita, un material poroso. Esta arcilla calcinada se vende como acondicionador de suelos para campos de juego y otros productos para el suelo, como por ejemplo para usar como tierra para bonsáis como alternativa al akadama . [ cita requerida ]
La montmorillonita es eficaz como adsorbente de metales pesados , pero se desconoce el impacto que esto tiene sobre la salud humana. [11] Se supone que la adsorción de metales pesados solo sería aplicable cuando la arcilla tiene contacto directo. Por lo tanto, no ayudará si se ingiere, ya que es casi seguro que no pasa a través de las membranas mucosas intestinales.
Para uso externo, la montmorillonita se ha utilizado para tratar la dermatitis de contacto . [12]
La arcilla montmorillonita se añade a algunos alimentos para perros y gatos como agente antiaglomerante y porque puede proporcionar cierta resistencia a las toxinas ambientales, aunque las investigaciones sobre el tema aún no son concluyentes. [13]
En forma de polvo fino, también se puede utilizar como floculante en estanques. Si se arroja a la superficie mientras cae en el agua, enturbiando el agua, atrae partículas diminutas del agua y luego se deposita en el fondo, limpiándola. Los peces koi y los peces dorados (carpas) se alimentan de la "masa", lo que puede ayudar a la digestión de los peces. Se vende en tiendas de suministros para estanques. [ cita requerida ]
La montmorillonita se describió por primera vez en 1847 en un yacimiento de Montmorillon en el departamento de Vienne , Francia , [4] más de 50 años antes del descubrimiento de la bentonita en los EE. UU. Se encuentra en muchos lugares del mundo y se la conoce por otros nombres. Recientemente, se ha explorado una nueva fuente de montmorillonita en las montañas Sulaiman de Pakistán .
