Paligorskita

Palygorskita o atapulgita es un filosilicato de magnesio y aluminio con la fórmula química (Mg,Al)₂Si₄O₁₀(OH)· 4(H2O) que se produce en un tipo de suelo arcilloso común en el sureste de los Estados Unidos. Es uno de los tipos de tierra de batán. Algunos depósitos más pequeños de este mineral se pueden encontrar en México, donde su uso está vinculado a la fabricación de azul maya en la época precolombina.

Nombre

La palygorskita se describió por primera vez en 1862 en un depósito en Palygorskaya en el río Popovka, Urales medios, Óblast de Permskaya, Rusia.

El sinónimo attapulgita 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.

Minería y uso

Depósito de minerales en EE.UU.

Dos empresas participan en la extracción industrial y el procesamiento de arcilla de atapulgita de calidad gelificante dentro del mismo depósito de Attapulgus: Active Minerals International, LLC y BASF Corp. En 2008, BASF adquirió los activos de Zemex Attapulgite, dejando solo dos gelificantes. -productores de grado. 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 involucra una planta de procesamiento portátil en el sitio de la mina.

Propiedades

Las arcillas de atapulgita son un compuesto de esmectita y paligorskita. Las esmectitas son arcillas reticulares expansivas, de las cuales bentonita es un nombre genérico comúnmente conocido para las arcillas esmectitas. El componente paligorskita es una forma cristalina acicular parecida a una cerda 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 mediante enlaces de hidrógeno.

La atapulgita, a diferencia de algunas bentonitas (montmorillonitas ricas en sodio), puede gelificarse en agua de mar, formando estructuras de gel en agua salada y se utiliza en lodos de perforación especiales de agua salada para perforar formaciones 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 dulce y salada.

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 seco contienen hasta un 25% de material distinto de 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 partículas específicas con rangos específicos de viscosidad del gel medidos mediante una variedad de medios dependiendo del uso final.

Las atapulgitas procesadas en seco de calidad gel se utilizan en una amplia gama de aplicaciones para propiedades de suspensión, refuerzo y unión. Pinturas, selladores, adhesivos, compuestos para uniones de cintas, catalizadores, fertilizantes en suspensión, supresores de incendios forestales, revestimientos de fundición, suspensiones de alimentos para animales y aglutinantes de tamices moleculares son sólo algunos de los usos de la atapulgita de proceso seco.

7-10% de arcilla de atapulgita 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 se libera cuando la sal de Glaubers se utiliza para almacenar calor.

La estabilización de las suspensiones de nanopalygorskita se mejoró mediante 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. Se estudió la energía superficial y la nanorrugosidad en una muestra de paligorskita.

Uso médico

La atapulgita se utiliza ampliamente en medicina. Tomado por vía oral, se une físicamente a ácidos y sustancias tóxicas en el estómago y el tracto digestivo. Además, como antidiarreico, se creía que actuaba 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. Se ha utilizado durante décadas para tratar la diarrea.

Hasta 2003, Kaopectate comercializado en EE. UU. también contenía atapulgita. Sin embargo, en ese momento, la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos rechazó retroactivamente los estudios médicos que demostraban su eficacia, calificándolos de insuficientes. La fórmula estadounidense de Kaopectate se cambió a subsalicilato de bismuto (bismuto rosa). Al año siguiente (2004), se realizó un cambio adicional en el etiquetado; a partir de entonces, Kaopectate dejó de recomendarse para niños menores de 12 años. Sin embargo, Kaopectate con atapulgita todavía está disponible en Canadá y otros lugares. Hasta principios de la década de 1990, Kaopectate utilizaba un producto de arcilla similar, caolinita con pectina (de ahí el nombre).

Construcción

Se puede agregar paligorskita al mortero de cal con metacaolín para restaurar el mortero en sitios de patrimonio cultural según el período correcto.

En la cultura humana

Se sabe que la paligorskita fue un componente clave del pigmento llamado azul maya, que fue utilizado notablemente por la civilización maya precolombina de Mesoamérica en cerámicas, esculturas, murales y (muy probablemente) textiles mayas. Los mayas también utilizaban el mineral de arcilla como curativo para ciertas enfermedades, y la evidencia muestra que también se agregaba al temple de la cerámica.

Se desconocía una fuente de paligorskita en la región maya hasta la década de 1960, cuando se encontró una en un cenote en la península de Yucatán, cerca del moderno municipio de Sacalum, Yucatán. Más recientemente (2005) se identificó un segundo posible sitio, cerca de Ticul, Yucatán.

El pigmento sintético azul maya también se fabricó en otras regiones mesoamericanas y fue utilizado por otras culturas mesoamericanas, como los aztecas del centro de México. La coloración azul que se ve 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 orgánico-inorgánica de hojas de añil y paligorskita, con cantidades menores de otros aditivos minerales. Las víctimas de sacrificios humanos en la Mesoamérica posclásica eran frecuentemente embadurnadas con esta pigmentación azul.