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GEOLOGIA DE SUPERFÍCIE AULA 2 MINERAIS DE ARGILA http://www.rc.unesp.br/museudpm/banco/silicatos/filossilicatos/caulinita.html https://ecivilufes.files.wordpress.com/2011/07/mecc3a2nica-dos-solos-mineralogia-dos-solos.pdf https://ecivilufes.files.wordpress.com/2011/08/argilominerais-propriedades-e-aplicac3a7c3b5es.pdf Celso Figueiredo. Argilas- O que são e para que servem, 1986. Esse livro tem na Biblioteca do UNI-BH. www.ceramicaindustrial.org.br/pdf/v05n03/v5n3_6.pdf www.dmc.furg.br Essa apostila é apenas um guia do que vimos em sala, favor estudar pelas referências citadas acima. A FORMAÇÃO DOS MINERAIS DE ARGILA Minerais de Argila: São silicatos hidratados de alumínio (Al), com forma lamelar ou alongada, responsáveis pela formação da fração mais fina dos solos, como as argilas. São determinantes nas propriedades plásticas e de coesão dos solos. Outros constituintes da fração fina: sílica coloidal, microcristais de quartzo, microgrãos de óxidos de ferro e matéria orgânica. Todo argilo-mineral é uma argila, mas nem toda a argila é um argilo-mineral. Processos intempéricos; processos diagenéticos e processos hidrotermais → Os minerais pertencentes ao grupo dos silicatos, exceto o quartzo, podem ser transformados em argilominerais, conhecidos como minerais secundários → Os argilominerais também podem ser chamados de minerais neoformados ou de neoformação. Neste caso, são resultantes da precipitação ou combinação de substâncias resultantes do intemperismo de outros minerais. MINERALOGIA Minerais Primários: Quartzo Feldspatos (predominam na fração grossa) e Micas Minerais Secundários: Argilominerais, Óxidos e Hidróxidos (fração fina) de Fe e Al Unidades Cristalográficas Básicas tetraedros de sílica. octaedros de gibbsita. Os argilominerais são formados por folhas de tetraedros de silício e oxigênio e folhas de octaedros de alumínio e oxidrilas, ambas em arranjo hexagonal. Os átomos de oxigênio ficam dispostos em volta dos átomos de silício, em ligação covalente, o mesmo acontecendo com as oxidrilas e os átomos de alumínio. No caso dos tetraedros, o Si, pode ser substituído isomorficamente por Al3+, Fe2+ e Fe3+. Nos octaedros pode ocorrer a substituição isomórfica do Al3+, Fe2+, Fe3+, Ti4+, Cr3+, Mn2+, Zn2+, Li1+, Mg2+. Espécies Mineralógicas caulinitas; ilitas; esmectitas – montmorilonita; outras: vermiculitas, haloisitas, alofanas, etc. Argilominerais - Grupo dos filossilicatos São divididos em minerais de estrutura 1:1; 2:1; e 2:1: l. Minerais de estrutura 1:1 são: Caulinita, diqnita, narsita, haloisita; Minerais de estrutura; 2:1 são: Grupo da ilita; Grupo da vermiculita, Grupo da esmectita; montmorilonita, nontronita, saponita, hectorita, sauconita e volconscoita. Minerais de estrutura 2:1;1 são: Grupo da clorita com várias espécies. Argilominerais pertencentes ao grupo dos minerais de camadas mistas ou interestratificado Técnicas para Identificação Difratometria de raio X. Análise termo-diferencial (ATD). Microscopia eletrônica. Métodos químicos. O clima influência no tipo de argilo-minerais: úmido= água na estrutura. árido= sem água da estrutura. Ex: Esmectita – clima árido. Bauxita – clima úmido/muita lixiviação. TIPOS DE MINERAIS DE ARGILA E SUAS CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS Mineral Primário → Solução → Mineral Secundário Pertencem a família dos filossilicatos, com estrutura em folhas e constituídos por tetraedros de sílica e octaedros de alumínio e magnésio. Caulinita – Al2O32SiO22H2O • Não apresentam cátios entre as camadas (1:1) • Hábito hexagonal e cristais lamelares. • Reduzido espaço entre as camadas para penetração de moléculas d’água e íons. • Plasticidade baixa. • Densidade: 2,62 a 2,66 g/cm3. • Dominantes na maioria dos solos ácidos de regiões tropicais e subtropicais • Características físicas aos solos: boa agregação, aeração e permeabilidade. Ilita - (K,H3O)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10[(OH)2,H2O] • Presença de K+ entre as camadas (2:1). • Argilomineral parcialmente expansivo. • Cristais lamelares. • Rigidez das ligações entre camadas e dificuldade à penetração de água e íons. • Baixa expansão, adsorção de água e plasticidade. • Fase inicial de intemperismo das micas com idêntica estrutura molecular, substituição parcial de Si+4 por Al+3 compensado por íons K+. • Comuns em solos originários de rochas graníticas. Esmectitas - (OH)4Si8 Al4O20.xH2O -montmorilonita • Grupo de argilominerais expansivos, associados ao poder de troca de cations nesses minerais. • Substituição isomórfica na lâmina octaedral de Mg+2 e Al+3, sendo a mais comum a MONTMORILONITA (2:1). • Pequenos cristais (0,1 a 1μm). • Possibilidade de quebra dos grãos por adsorção d’água. • Grande área superficial e capacidade de reter íons. • Solos pouco intemperizados, regiões temperadas e áridas, locais com drenagem impedida (Vertissolos e Solos Litólicos). • Densidade: 2,75 a 2,78 g/cm3. Elevada capacidade de expansão e contração, elevada plasticidade, sujeitos a fendilhamentos e de consistência dura (secos). A Utilização das Argilas Caulim (dito argila da China): manufatura de louça, porcelana, papel, plásticos tinta, inseticida, adesivos catalisadores, e outros. O caulim adquire plasticidade com a adição de 20% a 25% de água, podendo ser moldado sob pressão. • Materias de construção: azulejos, manilhas e condutos de barros são de preferência argilas de depósitos subterrâneos, com grandes quantidades de caolinitas e ilitas. • Tijolos e telhas de barro: as argilas devem ter superficialmente plasticidade para serem moldadas, podendo-se empregar argilas encontrados superficialmente e, caso se vise a obtenção de produtos de alta qualidade, devem ser provenientes de depósitos subterrâneos. • Outra aplicação das mais importantes é na fabricação do cimento, que usa grandes quantidades de argilas impuras. Comércio • O Brasil é rico em argilas diversas e tem importantes depósitos de caulim de excelente qualidade. Em Minas Gerais (Barbacena, Itabira e Caeté) a argila é tão boa que dispensa tratamento prévio para ser utilizada em olarias. O Brasil exporta argilas, em geral, para os países da América do Sul. E importa argilas refratárias dos EUA, França, Países Baixos, Portugal, Itália, Japão, México e Reino Unido. https://ecivilufes.files.wordpress.com/2011/08/argilominerais-propriedades-e-aplicac3a7c3b5es.pdf Estrutura da Montmorilonita e da Ilita