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Questo articolo getta luce sui sei principali tipi di minerali argillosi. I tipi sono: 1. Caolinite 2. Gruppo smectite 3. Gruppo Illite 4. Vermiculite 5. Clorite 6. Allofane.
Tipo # 1. Caolinite:
Il membro più importante del 1: 1 tipo di minerali argillosi è caolinite, in cui uno strato tetraedrico di silice è unito con uno strato ottaedrico di alluminio quando l’ossigeno superiore dello strato tetraedrico di silice occupa la posizione dell’ossigeno dello strato ottaedrico di alluminio ed è comune allo strato tetraedrico e ottaedrico come mostrato in Fig. 7.1.
Praticamente nessuna sostituzione isomorfa di ioni avvenuta. Una debole carica negativa si sviluppa sulla superficie dell’ossigeno basale dello strato tetraedrico di silice e una debole carica positiva si sviluppa sulla superficie dell’idrogeno dell’idrossile dello strato ottaedrico di alluminio.
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La carica positiva sulla superficie idrossile attira la carica negativa sulla superficie dell’ossigeno. Quindi le unità di caolinite sono strettamente legate da legami idrogeno. Due terzi delle posizioni ottaedriche sono occupate da ioni di alluminio e un terzo è vuoto come mostrato in Fig. 7.1. La capacità di scambio cationico è compresa tra 3 e 15 mill-equivalenti per 100 gm. La superficie totale è di 37 a 45 mq. metri / gm. La superficie esterna è di 30 a 35 mq. metro / gm. la superficie interna è da 7 a 10 mq. metri / gm.
Tipo # 2. Gruppo Smectite:
Uno strato centrale di ottaedro di alluminio è attaccato con due strati di tetraedri silicici, uno nella parte superiore e un altro nella parte inferiore. Lo strato ottaedrico è unito allo strato tetraedrico quando l’ossigeno superiore dello strato tetraedrico occupa la posizione dell’idrossile dello strato ottaedrico come mostrato in Fig. 7.2.
Due terzi delle posizioni ottaedriche sono occupate da ioni di alluminio e un terzo è vuoto come mostrato. Il gruppo smectite ha diversi membri come Montmorillonite, beidellite,nontronite, saponite ecc. In Montmorillonite la sostituzione principale è Mg++ per Al + + + nello strato ottaedrico.
In saponite la sostituzione principale è Al+++ per Si+++ nello strato tetraedrico e Mg++ per Al+++ negli strati ottaedrici. La sostituzione principale è Al+++ Si++++ nello strato tetraedrico in beidelliste e Fe++ per Al + + + nello strato ottaedrico in nontronite. Così troviamo che vi è una notevole sostituzione ionica isomorfa principalmente nello strato ottaedrico in vari membri del gruppo smectite.
Di conseguenza si sviluppano cariche negative sul gruppo smectite di minerali argillosi. Una debole carica negativa si sviluppa anche sulla superficie dell’ossigeno del gruppo smectite di unità di minerali argillosi, che in realtà si respingono a vicenda.
Di conseguenza lo spazio intercalare tra le unità aumenta il che significa che il gruppo smectite di minerali argillosi si espande e c’è una superficie considerevole / interna tra le unità simili a placche, dove vengono attratti cationi positivi e molecole d’acqua.
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Così entrano lì la capacità di scambio cationico di Montmorillonite è 80 a 150 mulino equivalente per 100 gm. La superficie totale è di 580 a 750 metri quadrati per 100 gm. La superficie esterna è di 80 a 150 mq. m. / gm. La superficie interna è di 500 a 600 mq. metri / gm.
Tipo # 3. Gruppo Illite:
La struttura di illite è la stessa di quella della mica. Uno strato ottaedrico si verifica tra i due strati tetraedrici di silice, uno in alto e l’altro in basso. Lo strato ottaedrico è unito allo strato tetraedrico quando l’ossigeno superiore dello strato tetraedrico occupa la posizione dell’idrossile dello strato ottaedrico come mostrato in Fig. 7.3 e Fig. 7.4.
Un sesto degli ioni di silicio Si+++ è stato sostituito da posizioni tetraedriche da ioni di alluminio, Al+++. Quindi gli ioni di potassio K + si verificano nella cavità esagonale tra le due unità di illite e legano strettamente le unità illite.
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Illites per questo non sono in espansione. Quando due terzi delle posizioni ottaedriche sono occupate da ioni di alluminio e un terzo è vuoto,allora si chiama illite diottaedrica (Fig. 7.3).
Quando tutte le posizioni ottaedriche sono occupate da magnesio Mg++ e ioni ferrosi, Fe+, allora si chiama illite triottaedrica (Fig. 7.4). La capacità di scambio cationico di illite è compresa tra 15 e 40 milliequivalenti per 100 gm. Le superfici totali, esterne e interne sono da 120 a 170, da 50 a 70 e da 70 a 100 metri quadrati per gm. rispettivamente.
Tipo # 4. Vermiculite:
La vermiculite è costituita da due strati tetraedrici di silice e uno strato ottaedrico, uniti insieme quando l’ossigeno superiore dello strato tetraedrico di silice occupa la posizione dello hydrox idrossile dello strato ottaedrico. Alcuni silicio
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Gli ioni sono isomorficamente sostituiti da ioni di alluminio e quindi gli ioni di magnesio si verificano tra i fogli di vermiculite per bilanciare elettricamente la struttura. La maggior parte della vermiculite è del tipo diottaedrico in cui lo ion di alluminio è isomorfamente sostituito da Mg++, Fe++ ecc. (Fico. 7.5).
Il magnesio occupa tutta la posizione ottaedrica nella vermiculite triottaedrica (Fig. 7.6). La superficie basale dell’ossigeno dello strato tetraedrico ha una debole carica negativa. Una carica negativa si sviluppa anche a causa della sostituzione di ioni isomorfi nello strato ottaedrico e nello strato tetraedrico. Di conseguenza le unità di vermiculite caricate negativamente si respingono a vicenda.
Quindi lo spazio tra le unità di vermiculite aumenta. Ma gli ioni di magnesio che si verificano tra le unità di vermiculite li tengono insieme, in modo che l’espansione della vermiculite sia alquanto limitata. Quindi si espande meno del gruppo smectite di minerali argillosi.
Ogni ioni di magnesio è circondato da sei molecole esterne che sono chiamate acqua legata. Il resto delle molecole d’acqua che si verificano tra le unità di vermiculite sono chiamate acqua non legata, come mostrato nelle figure 7.5 e 7.6. La capacità di scambio cationico della vermiculite è da 100 a 150 mill equivalente per 100 gm. Le superfici esterne ed interne totali sono 780-900, 80-100 e 700-800 metri quadri gm. rispettivamente.
Tipo # 5. Clorito:
Il membro più comune è il clorito. Il clorito è costituito da un’unità di uno strato di vermiculite e un’unità di uno strato ottaedrico di magnesio chiamato Brucite come mostrato in Fig. 7.7.
Nello strato di vermiculite, uno strato ottaedrico dominato dal magnesio centrale e dal ferro è attaccato con due strati tetraedrici di silice come mostrato in Fig. 7.7. L’ossigeno superiore dello strato tetraedrico di silice occupa la posizione dell’idrossile dello strato ottaedrico di alluminio ed è comune sia agli strati tetraedrici che ottaedrici.
Alcuni ioni di silicio sono isomorficamente sostituiti da ioni di alluminio. Tutte le posizioni ottaedriche sono occupate da magnesio e ioni ferrosi come mostrato in Fig. 7.7. Tutte le posizioni ottaedriche sono occupate da ioni di magnesio nello strato di brucite come mostrato in Fig. 7.7.
Il clorito è anche chiamato un tipo 2: 2 di minerale argilloso. La capacità di scambio cationico è da 15 a 40 milliequivalenti per 100gms; le superfici totali, esterne e interne sono da 130 a 180, da 70 a 100 e da 60 a 80 metri quadrati/gm. rispettivamente.
Tipo # 6. Allofani:
Gli allofani sono alluminosilicati amorfi idrati che sono disposizione asimmetrica casuale di tetraedri di silice e ottaedri di alluminio. La sua formula generale approssimativa è Al2O3.2SiO2.H2O. Ha un’elevata capacità di adsorbimento cationico e una notevole capacità di adsorbire gli anioni.