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Argilla

 

Descrizione

Argilla è il termine che definisce un sedimento non litificato estremamente fine (le dimensioni dei granuli sono inferiori a 2 μm di diametro) costituito principalmente da allumino-silicati idrati appartenenti alla classe dei fillosilicati.

 

Minerali argillosi e loro classificazione

I minerali costituenti delle argille sono definiti minerali argillosi oppure minerali delle argille. Sono tutti dei fillosilicati e vengono classificati in quattro gruppi principali, in base alla struttura cristallografica:

 

A due strati T-O (tetraedrico-diottaedrico)

Il rappresentante principale di questo gruppo è la Caolinite di formula chimica (Al)2Si2O5(OH)4, di genesi idrotermale o per alterazione in ambiente acido di feldspati. I maggiori depositi sedimentari sono di ambiente lacustre. Si presenta in aggregati terrosi di colore variabile fra il grigio-giallastro e il grigio-bruno.

 

A tre strati T-O-T (teatredrico-diottaedrico-tetraedrico)

A questo gruppo appartiene la Montmorillonite che presenta una complessa formula chimica (Na,Ca)0.33(Al,Mg)2Si4O10(OH)2·nH2O, un minerale argilloso di colore bianco e grigio-bianco se in aggregati (componente principale dei fanghi di perforazione e scavo chiamati bentoniti), che si forma per alterazione di feldspati in rocce a basso contenuto di silice. La capacità della montmorillonite di espandere il periodo basale (ovvero la distanza fra gli strati) per sostituzione dell'acqua con glicol etilenico e di ridurlo eliminando l'acqua per riscaldamento, la rende particolarmente utile per classificare e misurare la frazione argillosa di un sedimento nelle analisi diffrattometriche a raggi X.

A tale gruppo appartiene anche l'Illite, un minerale argilloso potassico chimicamente simile alla mica muscovite.

 

A quattro strati T-O-T-O (tetraedrico-diottaedrico-tetraedrico-triottaedrico)

È il gruppo delle Cloriti, che sono minerali argillosi magnesiaco-ferrosi, di origine prevalentemente metamorfica di basso grado su rocce magmatiche silicatiche o sedimentarie clastiche silicee. Per la loro genesi, le cloriti sono componenti importanti anche di rocce non argillose.

 

A strati misti

Sono minerali "costituiti" da combinazioni complesse (distinte in regolari e irregolari) degli strati dei gruppi precedenti. Sono i minerali argillosi più diffusi nelle rocce sedimentarie e nei terreni e vengono denominati in base ai gruppi costituenti. Abbiamo le illiti-montmorilloniti, le caoliniti-montmorilloniti, illiti-cloriti-montmorilloniti, le cloriti-vermiculiti.

In sintesi, infatti, i silicati hanno come elemento costituente un catione di Silicio (Si), e Alluminio (Al) che per le dimensioni ioniche può svolgere il ruolo di sostituente, non riconoscibile chimicamente, del Silicio, da cui il termine di allumo-silicati, in coordinazione tetraedrica con quattro atomi di Ossigeno. Questi gruppi anionici, tetraedrici, possono essere isolati oppure collegati fra loro a formare coppie, anelli, nastri, sviluppi bidimensionali (planari) di teatraedri, sviluppi tridimensionali. A ogni conformazione cristallografica corrispondono classi di minerali molto diversi.

I fillosilicati ("silicati a foglia") raggruppano i minerali che presentano uno sviluppo bidimensionale dei tetraedri Silicio-Ossigeno. Si tratta di catene di tetraedri affiancate, unite fra loro, sullo stesso piano, a formare una maglia ad anelli, generalmente di simmetria pseudoesagonale. In tre dimensioni, la struttura cristallografica di un fillosilicato è costituita da piani bidimensionali di teatraedri a maglia ciclica (strati T) sovrapposti a strati ottaedrici (strati O) costituiti da cationi bivalenti e trivalenti, prevalentemente, Magnesio (Mg), Calcio (Ca), Sodio (Na), Potassio (K), Ferro (Fe) e Alluminio (Al). Gli atomi comuni fra i due strati sono gli ossigeni. Questa classe di silicati è generalmente idrata, con la presenza di ossidrili (OH) che si dispongono al centro degli anelli tetraedrici. I fillosilicati sono una classe molto numerosa con due sottoclassi principali: i minerali argillosi e le miche. In base alla coordinazione fra gli strati T e O, al tipo di strato ottaedrico, derivano le combinazioni che definiscono i quattro gruppi di minerali argillosi.

 

Genesi e proprietà fisico-chimiche delle argille

La genesi dei minerali argillosi nelle rocce è secondaria, per alterazione chimica (in ambiente acido o alcalino) di rocce magmatiche silicee, per deposizione da soluzioni idrotermali, metamorfismo di basso grado (nel caso delle cloriti). La formazione delle Argille come sedimenti clastici sciolti, come suoli, avviene per dilavamento di rocce contenenti minerali argillosi, con la concentrazione del sedimento fine, a seguito di un lungo trasporto prevalentemente in acqua, in ambienti lacustri, marini, lagunari.

I minerali argillosi hanno caratteristiche fisico-chimiche peculiari, quali la dimensione micrometrica dei cristalli che comportano notevoli capacità di assorbimento d'acqua, scambio ionico e fissazione di cationi. Queste caratteristiche conferiscono al sedimento argilloso una sensibile plasticità se miscelato con acqua e refrattarietà se disidratato, proprietà che hanno permesso lo sviluppo dell'industria laterizia e ceramica.

Le argille, a causa della ridottissima dimensione dei granuli e alla elevata capacità di assorbimento, sono, assieme ai limi/limi argillosi, rocce pseudocoerenti, ovvero rocce le cui caratteristiche meccaniche sono determinate dalla coesione fra i granuli (e quindi dallo stato di idratazione) piuttosto che dall'attrito fra gli stessi.

 

Rocce e sedimenti argillosi caratteristici

Argillite: roccia sedimentaria con tessitura clastica a grana finissima che si forma per litificazione di un sedimento argilloso spesso eterogeneo (costituito da minerali argillosi delle varie classi summenzionate). Può contenere una percentuale ridotta di sedimenti fini costituiti da quarzo e minerali non silicei quali carbonati, ossidi di ferro, evaporiti. Di colore molto variabile (varie tonalità di grigio, fino a quasi nera se organica; rosso bruna, violacea, verde), deriva dai minerali argillosi che la compongono, la facile fissilità in lamine. La genesi è prevalentemente sedimentaria in ambiente marino, lagunare, lacustre.

 

Varve: una roccia argillosa caratterizzata da una fitta alternanza di strati bicolore, chiari e scuri, e a differente granulometria, sabbioso-limosi i primi, argillosi i secondi. L'alternanza degli strati riflette il differente periodo di deposizione del materiale (nel caso specifico, un sedimento lacustre di trasporto glaciale). I sedimenti più grossolani sono originati nel periodo primaverile-estivo, in seguito all'aumento dell'acqua di fusione del ghiacciaio, quelli più fini e scuri, argillosi e ricchi di materiale organico, sono di deposizione invernale.

 

Varietà locali

Caranto: una argilla sovraconsolidata pleistocenica, estremamente compatta, di colore grigio-grigio brunastro con fiammature ocra. È un livello-guida della transizione Pleistocene-Olocene nella laguna di Venezia ed aree circostanti.

Quick Clay (Argilla Veloce, detta anche Argilla di Norvegia): un particolare tipo di argilla marina, tipica dei suoli ghiacciati di Norvegia, Canada e Svezia. Estremamente compatta e anche particolarmente sensibile alla velocità di applicazione di un carico. Se disturbata, caricandola velocemente, subisce un processo quasi istantaneo di perdita di coesione simile alla liquefazione.

 

Utilizzo storico e moderno dell'argilla

L'argilla è malleabile quando idratata e può quindi essere facilmente lavorata con le mani. Quando è asciutta diventa rigida e quando è sottoposta a un intenso riscaldamento, subisce una trasformazione irreversibile diventando permanentemente solida e compatta.

Queste proprietà rendono l'argilla uno dei materiali più economici e largamente usati nella produzione della ceramica fin dall'antichità. Le prime testimonianze di utilizzo di questo materiale da parte dell'uomo per creare manufatti risalgono al periodo neolitico, quando i primi oggetti di argilla (ciotole, vasi ecc...) venivano cotti direttamente sul fuoco.

Vari popoli, tra i quali si annoverano gli antichi Egizi, i Persiani e i Cinesi con le loro porcellane e i celadon, hanno utilizzato l'argilla per la produzione di manufatti. Già nell'antichità gli uomini avevano imparato ad aggiungere una polvere silicea al prodotto argilloso prima di effettuare una seconda cottura, allo scopo di migliorarne l'aspetto e la robustezza. Per ottenere questi capolavori è stato necessario provare a variare sia la potenza del fuoco sia l'atmosfera in cui si realizzava la cottura.
L'argilla, attualmente, oltre che nella ceramica, è usata anche in molti processi industriali, come la preparazione della carta, la produzione di cemento, laterizi, filtri chimici.

 

Vivaistica

Nell'orticoltura e floricoltura indoor, spesso vengono utilizzati materiali o miscele di materiali in sostituzione o per la replicazione del suolo; a queste applicazioni viene adattata un tipo di argilla trattata denominata "argilla espansa". Si tratta di granuli, sferette rozzamente irregolari, ottenute principalmente mediante trattamento termico di piccole quantità di argilla. A secondo del diametro, o granulometria, vengono utilizzate per diversi tipi di colture. La principale caratteristica per cui viene apprezzata l'argilla espansa è il drenaggio che è possibile ottenere col suo utilizzo come suolo puro o miscelato con altro terriccio. I granuli sono a bassa densità poiché immagazzinano al loro interno una quantità di aria che li rende molto leggeri ma possono immagazzinare anche una quantità di umidità quando vengono bagnati, divenendo più pesanti.

 

L'argilla nella medicina alternativa

Un altro utilizzo dell'argilla, anch'esso derivato dal passato, è nel campo della medicina alternativa. In particolare viene utilizzata per uso interno, (seguendo particolari accorgimenti ed utilizzando argilla appositamente filtrata e ripulita) per curare disturbi dell'apparato digerente (ad esempio acidità di stomaco). In queste pratiche, non validate dal metodo scientifico, vi sono dei rischi, anche piuttosto seri, riconducibili a determinate modalità di assunzione o derivanti dall'utilizzo di alcune tipologie di argilla.

 

Cosmesi

L'argilla è talvolta utilizzata per usi esterni cosmetici, come ad esempio la maschera a base di argilla, che molte persone applicano sulla pelle. Il principio secondo cui agisce è la sua variabile consistenza a contatto con l'acqua; l'argilla disciolta parzialmente in acqua viene applicata come fango, con uno spessore dell'ordine di millimetri, su una zona della pelle (tipicamente sul viso, ma anche su tutto il corpo). L'argilla dopo un periodo nell'ordine di decine di minuti si asciuga completamente divenendo un film rigido aderente perfettamente ad ogni asperità. La parte dello strato della pelle più esterna (strato corneo dell'epidermide) lentamente si scolla dallo strato granuloso dell'epidermide e resta adesa all'argilla, la quale venendo rimossa (ad esempio con acqua) esfolia questo piccolo strato di cellule morte superficiali che abbandonano il corpo del soggetto. Come risultato la pelle appare al tatto (ed otticamente) notevolmente più liscia e morbida. Questo accorgimento estetico è stato usato empiricamente per millenni da varie culture antiche, fino a giungere pressoché invariato ai giorni nostri.

 

Voci correlate

- Silicati;

- Manufatto;

 

Tratto da Wikipedia, elaborato e modificato.