Cualquiera que lo haya probado te lo dirá: ¡las arcillas son remedios naturales muy versátiles! Ya sea para aliviar una tendinitis con un cataplasma, limpiar una herida, combatir la gastralgia por vía oral o regalarte un poco de belleza con una mascarilla… las arcillas funcionan, incluso funcionan. Pero ¿de dónde vienen las múltiples propiedades de las arcillas? ¿Cuáles son los mecanismos que los hacen tan poderosos? ¿Cómo actúan sobre el organismo? ¿Y qué propiedades principales nos ofrecen?

Este artículo fue actualizado el 14/12/2023

¿De dónde vienen las arcillas?

Roca, mineral, ¿qué pasa con las arcillas?

En nuestro lenguaje cotidiano, cuando hablamos de arcilla, inmediatamente pensamos en esta tierra o esta roca de aspecto pegajoso y maleable, como plastilina, en contacto con el agua...

Si examinamos estas rocas más de cerca con un microscopio, podremos distinguir los constituyentes de la roca, es decir, los minerales de arcilla. Son invisibles a simple vista e incluso con lupa, pero estos minerales contenidos en las rocas arcillosas se llaman “filosilicatos” en referencia a su organización en láminas, del griego filóny su composición de sílice. A simple vista se organizan entonces en franjas superpuestas. Son estos minerales los que confieren a la roca sus propiedades tan particulares…

Por mal nombre, estamos hablando de arcillas, ¡pero ten en cuenta que son los minerales arcillosos los que nos interesan!

Arcillas, constituyentes mayoritarios de nuestro suelo…

La Tierra produce arcillas constantemente. Nuestra Tierra, y en particular su corteza, ha sufrido verdaderas evoluciones, formando diversos minerales a lo largo del tiempo. Entre ellos, los más conocidos y abundantes son el feldespato (60%), el grupo magnesio-hierro (17%), el cuarzo (12%), o incluso las micas (4%), por citar sólo los más conocidos. Mediante procesos mecánicos pero también químicos, estas rocas que forman la corteza terrestre producen arcillas. Pero cómo ?

La meteorización de las rocas, también llamada erosión, puede deberse a la acción mecánica del viento o del agua e incluso de la temperatura. Los fenómenos de congelación y descongelación desintegran las rocas rompiéndolas poco a poco en partículas. Además, el agua de lluvia, a veces ácida, provoca que la roca se vuelva a trabajar mediante reacciones químicas.

Así, las condiciones climáticas provocan queerosión de roca eruptiva, particularmente feldespatos, creando así un roca sedimentaria ¡que incluye nuestras famosas arcillas! Los encontramos hoy en forma de depósitos, más o menos extensos y de muy diferentes colores... Testigo por ejemplo de la montaña Winikunka, también llamada montaña arco iris, que encontramos en el corazón de la Cordillera desde los Andes hasta Perú.

Las arcillas son verdaderos testigos de la evolución de la corteza terrestre...

La composición y clasificación de las arcillas.

A menudo hablamos de arcilla... ¿Pero deberíamos hablar de arcilla o de arcillas?

Bajo este término general de arcilla, de uso frecuente, se esconde en realidad una gran familia...
Las arcillas, o debería decir todas las arcillas, son rocas sedimentarias terrosas resultantes de la descomposición de especies minerales. Todos ellos están compuestos de silicatos de alúmina sobre los que se han injertado minerales del medio ambiente. ¡La diferente composición de estos le da a las arcillas su variedad de colores!
Blanco, Verde, Rojo e incluso Azul… ¡nos hacen soñar con colores!

3 familias de arcillas estructurales

Compuesto principalmente por silicatos de alúmina, las arcillas aún presentan diferencias significativas para llegar a sus respectivos colores…

Dependiendo de los minerales que contiene, pero también de su estructura en capas, la arcilla pertenece a una familia de arcillas muy específica. La conformación de los minerales se produce en forma de láminas del orden de un nanómetro. Imaginemos que bajo un microscopio se pudieran distinguir diferentes capas de laminillas superpuestas... La composición de estas capas, su espesor, su estructura definen la familia de las arcillas y más precisamente el tipo de arcilla que estamos tratando.

No olvidemos que las arcillas están compuestas principalmente por silicatos de alúmina... Así, las láminas están formadas por dos tipos de capas, o bien están constituidas por sílice (SiO4), o están compuestos de alúmina (Al2O3). En el primer caso, la sílice y el oxígeno (O) forman un tetraedro, es decir un volumen de 4 caras. En el segundo caso, los octaedros de 8 lados están compuestos de alúmina en el centro, hidroxilo (H) y oxígeno en las esquinas.. Además de estas capas formando láminas, la estructura arcillosa se intercala conespacios interfoliares que como su nombre lo indica, son los espacios entre las hojas que separan.

Los suelos arcillosos se distribuyen luego en tres familias estructurales :

  • la familia 1:1 correspondiente a una capa tetraédrica que domina una capa octaédrica. Esta disposición se repite de la siguiente manera... Estamos hablando más claramente aquí de caolinitas en particular.

  • la familia 2:1, aquí una capa octaédrica está literalmente intercalada entre dos capas tetraédricas como es el caso de la illita, la glauconita o la montmorillonita, por ejemplo. Existen casos especiales en esta familia, si el aluminio es sustituido por otro átomo, como es el caso del talco, o según la composición del espacio interfoliar.

  • en la familia 2:1:1, estas arcillas se componen de dos láminas tetraédricas que enmarcan una capa octaédrica pero en este caso elespacio interfoliar, es decir el espacio que cruza las hojas, está lleno de una hoja octaédrica. La clorita tiene esta conformación por ejemplo.

Estas diferencias de estructura y de espesor influirán especialmente en la cohesión entre las capas, en la estabilidad de la arcilla y en su capacidad de hincharse con el agua. Por ejemplo, la caolinita se hincha menos que la montmorillonita porque esta última experimenta una desorganización en el apilamiento de sus capas, lo que facilita su separación; el agua puede alojarse más fácilmente en espacios “vacíos”.

Leyenda

Una medición por rayos X de la estructura de las arcillas.

La estructura de una arcilla se mide mediante un método de difracción de rayos X. ¿Kesako?

Esta técnica se basa en la difracción de rayos X por el material atravesado. Un haz de rayos X encuentra un material, en este caso arcilla, que desvía los rayos de su trayectoria inicial. Esta desviación varía en función del espesor de la estructura arcillosa, del número de capas, etc.

Así, midiendo los ángulos de los rayos difractados, es posible determinar la familia de arcillas o incluso la arcilla que estamos tratando.

Arcilla y agua, una gran historia de amor…

Arcilla + agua = solución coloidal

Veamos un aspecto totalmente químico de las arcillas… ¿Ya hiciste la prueba?  En un recipiente lleno de agua vierte un poco de arcilla en polvo y observa... Las partículas de arcilla se comportan como gotas de aceite en el agua: se forman micelas en suspensión y, veréis... Es muy sorprendente, se unen entre sí. ¡como un imán! Es la presencia de minerales que llevan cargas negativas y positivas lo que provoca estas fuerzas de atracción y repulsión. Así, las partículas de arcilla se aglomeran naturalmente pero la más mínima agitación del agua modifica este estado y luego redispersa la arcilla en el agua... Hablamos de una solución coloidal..

¿Hola qué? Un coloide es una macromolécula o mineral que, cuando se introduce en agua, no forma una solución como ocurre, por ejemplo, cuando se disuelve el azúcar en agua, sino que forma una suspensión. ¿Cómo se explica esto? El tamaño de los minerales arcillosos es mayor que los espacios vacíos que dejan las moléculas de agua (H2O)... Mientras que la sal o el azúcar logran colarse por estos “agujeros”, hablamos de disolución, los minerales arcillosos no son capaces de hacerlo, hablamos de dispersión.

Estado disperso y estado floculado.

Vayamos más allá en nuestro vocabulario… Cuando los intercambios de carga positiva y negativa se estabilizan, los agregados de arcilla floculan. Yo floculo, tú floculas, nosotros floculamos… ¡pero sí claro! La floculación corresponde al depósito de arcilla que se forma en el fondo pero que es capaz de redispersarse nuevamente en caso de agitación.

Lo hubieras entendido, dos estados de arcilla en agua se observan: elestado disperso o elestado floculado ! Se trata de dos estados reversibles salvo en condiciones especiales… calor, degradación, hidratación… Estos estados explican en particular las diferentes reacciones del suelo ante los acontecimientos climáticos. Cuando las arcillas se floculan, aparecen soldadas, lo que permite que las partículas del suelo como la arena formen agregados muy resistentes, incluso con lluvias intensas. Sin embargo, si las arcillas están dispersas, no hay “estructura” de los suelos estrictamente hablando… La arcilla pierde su papel de “cemento” y el suelo quedará perturbado y sensible a la erosión y a los factores climáticos.

En conclusión, un suelo demasiado encharcado desaglomerará las arcillas de otros elementos minerales (arena, limo, etc.). Entonces el suelo será menos estable. Un suelo demasiado seco, por el contrario, puede crear fallas en los suelos arcillosos y por tanto también debilitarlos. Al fin y al cabo, todo es una cuestión de equilibrio... El contenido de agua deseable en un suelo idealmente constituido (50% arena + 30% limo + 15% arcilla + 5% humus) debe rondar entre el 15% y el 20%.

La arcilla es el cemento de… ¡la tierra! La tierra, la tierra está bien, pero ya veréis más adelante, las propiedades coloidales de la arcilla explican sus sorprendentes propiedades terapéuticas... (¡el suspenso es insoportable...!)

Anillo de textura

Para suelos arcillosos, podemos estimar el contenido de arcilla haciendo una “anillo de textura”...Sí, sí, sí, lo experimentarás. Coge una bola de tierra y amásala para hacer una salchicha.

  1. El tiene ? Calcule que su terreno se compone de 10% arcillas.
  2. ¿Se puede redondear? hay 15% arcillas.
  3. ¿Puedes cerrarlo en forma de anillo a pesar de algunas grietas? llas arcillas están presentes en casi 30 %.
  4. En un último caso, si el anillo permanece liso, las arcillas están presentes en 50 % !

Las propiedades de la arcilla.

¿Recuerdas que arriba hablamos sobre coloides, agua y propiedades de la arcilla? Dime que siiiiiii... Bueno, allá vamos, ¡eso es todo! Si la arcilla no se puede disolver en agua, es capaz de fijar el agua por absorción, agua pero también muchas cosas en suspensión...

Poder absorbente de las arcillas.

Este es uno de los poderes más importantes de la arcilla: su poder absorbente ! La absorción es una fenómeno pasivo que, como un secante o una esponja, permite que la arcilla absorba el agua. Como hemos visto, las arcillas no se pueden disolver en agua, ya que sus moléculas son demasiado grandes para caber en las moléculas de agua... ¡Sin embargo, el agua puede ocupar los espacios disponibles en las estructuras moleculares de la arcilla!

Como también vimos anteriormente, cada tipo de arcilla se elabora de manera diferente. Así, si tuviéramos que clasificarlas, teniendo en cuenta sus diferentes estructuras, las montmorillonitas tendrían el mayor poder de absorción, seguidas de las illitas y finalmente las caolinitas. 

Esta capacidad de absorción confiere a las arcillas un poder que justifica su uso en numerosos cataplasmas para el tratamiento de heridas absorbiendo fluidos patológicos como pus por ejemplo. Otro uso es práctico en una casa para absorber malos olores.

Para visualizarlo mejor, imagina que el suelo arcilloso se seca... ¡se está agrietando! Pero basta con añadir un poco de agua para que recupere su aspecto suave y maleable, como le ocurre al alfarero que amasa su materia.

Poder adsorbente

El fenómeno deDla sorción es diferente a la de unBsorción. Es un fenómeno activo, se manifiesta por la captura de moléculas en sitios activos o por la atracción existente entre moléculas con carga positiva (cationes) y aquellas con carga negativa (aniones).

Así, las arcillas son capaz de fijar sustancias en su superficie y compuestos químicos. Esto se calcula utilizando la capacidad de intercambio catiónico de las arcillas (CEC). 

Por ejemplo, los estudios han demostrado que las arcillas atrajeron bacterias o incluso toxinas., demostrando su utilidad durante los problemas digestivos, por ejemplo.

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Bibliografía

Publicación: Hernot, F. (2006). Arcilla, su uso en farmacia. http://dune.univ-angers.fr/fichiers/20073109/2016PPHA5426/fichier/5426F.pdf

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