Usi industriali
L’argilla è forse il materiale più antico con cui l’uomo ha prodotto vari artefatti. La fabbricazione di mattoni cotti probabilmente iniziò circa 5.000 anni fa e fu molto probabilmente la seconda industria più antica dell’umanità dopo l’agricoltura. L’uso di argille (probabilmente smectite) come saponi e assorbenti fu riportato nella Storia Naturale dall’autore romano Plinio il Vecchio (c. 77 ce).
Le argille composte da caolinite sono necessarie per la fabbricazione di porcellana, gres bianco e refrattari. Talco, pirofillite, feldspato e quarzo sono spesso usati nei corpi di gres bianco, insieme all’argilla caolinitica, per sviluppare proprietà desiderabili di restringimento e bruciatura. Le argille composte da una miscela di minerali argillosi, in cui l’illite è più abbondante, sono utilizzate nella fabbricazione di mattoni, piastrelle, gres e prodotti smaltati. Oltre al suo uso nell’industria ceramica, la caolinite è utilizzata come estensore nelle vernici a base acquosa e come riempitivo nei polimeri naturali e sintetici.
Le argille smectitiche (bentonite) sono impiegate principalmente nella preparazione dei fanghi per la perforazione dei pozzi di petrolio. Questo tipo di argilla, che si gonfia fino a diverse volte il suo volume originale in acqua, fornisce proprietà colloidali e di costruzione delle pareti. Anche le argille paligorskite e sepiolite sono utilizzate per la loro resistenza alla flocculazione in condizioni di alta salinità. Alcuni minerali argillosi, in particolare la paligorskite, la sepiolite e alcune smectiti, possiedono la capacità sostanziale di rimuovere i corpi colorati dal petrolio. Queste cosiddette terre di riempimento sono utilizzate nel trattamento di molti oli minerali e vegetali. A causa della loro grande capacità di assorbimento, le terre piene sono anche utilizzate commercialmente per la preparazione di lettiere per animali e assorbenti di olio e grasso. Il trattamento acido di alcune argille smectite aumenta la loro capacità di decolorazione. Molta benzina è prodotta usando catalizzatori preparati da un tipo di smectite, caolinite o halloysite del minerale argilloso.
Tonnellate di argille caoliniti sono usate come riempitivi per la carta e pigmenti per il rivestimento della carta. I minerali di paligorskite-sepiolite e le smectiti trattate con acido sono usate nella preparazione di carta che non richiede carbonio a causa del colore che sviluppano durante le reazioni con certi composti organici incolori.
Le argille hanno un numero enorme di usi diversi, e per ogni applicazione è importante un tipo distinto con proprietà particolari. Recentemente, le argille sono diventate importanti per vari aspetti della scienza ambientale e della bonifica. Le argille smectite dense possono essere compattate come blocchi di bentonite per servire come barriere efficaci per isolare i rifiuti radioattivi. Varie argille possono assorbire vari inquinanti tra cui composti organici (come atrazina, trifluralina, paration e malathion) e metalli inorganici in tracce (come rame, zinco, cadmio e mercurio) da terreni e acque sotterranee. L’argilla è anche usata come una barriera efficace nelle discariche e nei bacini di scarico delle miniere per evitare che i contaminanti entrino nel sistema locale delle acque sotterranee. Per la maggior parte, l’argilla non è un pericolo per la salute, tranne forse la paligorskite, che può danneggiare la salute respiratoria.
Gli Stati Uniti sono il più grande produttore mondiale di bentonite e caolinite. Anche la Turchia, la Grecia e il Brasile sono grandi produttori di bentonite e l’Uzbekistan, la Grecia e la Repubblica Ceca sono i maggiori fornitori di caolinite.
Ralph E. GrimHideomi Kodama