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 . Lleva el nombre de Montmorillon en Francia . La montmorillonita, miembro del grupo de las esmectitas , 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 medio de aproximadamente 1 μm y un espesor de 0,96 nm ; Se requiere un aumento de aproximadamente 25.000 veces, utilizando un microscopio electrónico, para resolver las 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 caracterizado por tener más del 50% de carga octaédrica; 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 más del 50% de carga tetraédrica 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 estrechamente unidos, por lo que el agua puede intervenir y hacer 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 , illita , cookeita y caolinita .
La montmorillonita se puede concentrar y transformar en entornos de cuevas . La erosión natural de la cueva puede dejar concentraciones de aluminosilicatos contenidos en el lecho de roca. La montmorillonita puede formarse lentamente en soluciones de aluminosilicatos. Alto HCO−3concentraciones y largos períodos de tiempo pueden ayudar en su formación. La montmorillonita puede luego transformarse en paligorskita en condiciones secas y en halloysita -10 Å ( endellita ) en condiciones ácidas (pH 5 o inferior). La halloysita-10Å puede transformarse aún más en halloysita-7Å al secarse. [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 fría la broca y a eliminar los sólidos perforados. También se utiliza como aditivo 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 de base ácida 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 hacer que la arcilla se hinche hasta varias veces su volumen original. Por lo tanto, la montmorillonita de sodio ha llegado a usarse como 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 concreto donde el uso de cargas explosivas es inaceptable. [ cita necesaria ]
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 alimentos para animales, en la fabricación de papel para minimizar la formación de depósitos y como componente auxiliar de retención y drenaje. La montmorillonita también se ha utilizado en cosmética . [8]
La montmorillonita de sodio también se utiliza como base de algunos productos de arena para gatos, debido a sus propiedades adsorbentes y aglutinantes. [ cita necesaria ]
La montmorillonita se puede utilizar para eliminar el arsénico de las aguas residuales. [9] [10]
La montmorillonita se puede calcinar para producir arcilita, un material poroso. Esta arcilla calcinada se vende como acondicionador de suelos para campos de juego y otros productos del suelo, como por ejemplo para su uso como suelo de bonsái como alternativa al akadama . [ cita necesaria ]
La montmorillonita es eficaz como adsorbente de metales pesados , sin embargo, se desconoce el impacto que esto tiene en 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 cuando se ingiera, ya que es casi seguro que no atraviesa las membranas mucosas intestinales.
De uso externo, la montmorillonita se ha utilizado para tratar la dermatitis de contacto . [12]
La arcilla montmorillonita se agrega a algunos alimentos para perros y gatos como agente antiaglomerante y porque puede proporcionar cierta resistencia a las toxinas ambientales, aunque la investigación sobre el tema aún no es concluyente. [13]
En forma de polvo fino, también se puede utilizar como floculante en estanques. Lanzado sobre la superficie mientras cae al agua, haciendo que el agua se "enturbie", atrae partículas diminutas en el agua y luego se deposita en el fondo, limpiando el agua. Los koi y los peces dorados (carpas) se alimentan del "grupo" que puede ayudar en la digestión de los peces. Se vende en tiendas de suministros para estanques. [ cita necesaria ]
La montmorillonita se describió por primera vez en 1847 en un suceso en 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 le conoce con otros nombres. Recientemente, se ha explorado una nueva fuente de montmorillonita en las montañas Sulaiman de Pakistán .
