Que Son Las Arcillas

A ESTA pregunta sencilla le podemos buscar una respuesta de acuerdo con el pensamiento de Campoamor: " ... todo es según el color, del cristal con que se mira". Es decir que si desde el punto de vista geológico las arcillas son minerales naturales que se formaron hace varios millones de años y que reúnen las características peculiares de composición y formación relacionadas con el curso de la evolución de la Tierra, para el artista constituyen los materiales plásticos o los pigmentos que le permiten expresar, mediante formas y composiciones de color, un estado de alma o de conciencia que puede ser bello.

Desde un punto de vista utilitario las arcillas han sido los materiales preferidos por el hombre para la manufactura de utensilios que sirven en la cocción y el consumo de sus alimentos, de vasijas de barro para almacenar y añejar el vino, de piezas finas de porcelana, así como pisos de mosaico y embaldosados.

La época moderna ha incorporado a las arcillas en numerosos productos de uso cotidiano a través de las nuevas tecnologías de modo que, aunque no lo percibamos, las arcillas forman parte importante de nuestras vidas. Un ejemplo son los nuevos materiales poliméricos que incluyen en su composición las arcillas minerales con el fin de lograr superficies suaves al tacto y propiedades mecánicas mejoradas, como en los juguetes, en las partes de automóvil y en otros componentes que son, además, resistentes a la flama y al desgaste. Algunos productos de alta tecnología incorporan a las arcillas en alta proporción, como los convertidores catalíticos que se utilizan en el control de emisiones contaminantes de los vehículos de motor, o bien en el papel incombustible con que se provee a los astronautas desde el accidente del Challenger o en las revistas de alta calidad.

Existen otras aplicaciones masivas de las arcillas minerales: los lodos de perforación de los pozos petroleros, los moldes de fundición y los catalizadores empleados en la refinación del petróleo.

No faltan las aplicaciones en el campo farmacéutico y en los productos de belleza, ya que las arcillas forman parte importante de los talcos desodorantes, jabones y cremas, pastas de dientes, etc. Pero ¡dejemos esa lista interminable!, y volvamos a la pregunta original: ¿Qué son las arcillas?

El diccionario nos dice lo siguiente:

Las arcillas son las rocas blandas que se hacen plásticas al contacto con el agua, siendo frágiles en seco, y con gran capacidad de absorción.

La Enciclopedia las define así:

La arcilla es un silicato de aluminio hidratado, en forma de roca plástica, impermeable al agua y bajo la acción del calor se deshidrata, endureciéndose mucho.

La Enciclopedia técnica dice:

Las arcillas son cualquier sedimento o depósito mineral que es plástico cuando se humedece y que consiste de un material granuloso muy fino, formado por partículas muy pequeñas cuyo tamaño es inferior a 4 micras, y que se componen principalmente de silicatos de aluminio hidratados [¡1 micra es la diezmilésima parte de un centímetro! o sea la dimensión aproximada de los microbios comunes].

Encontramos pues una serie de conceptos que van más allá de la noción de "tierrita" que teníamos originalmente. Por ejemplo, los sedimentos referidos en la definición anterior son aquellos minerales naturales que se han depositado en los lechos de lagos y mares por la acción de arrastre de los ríos. El material granuloso puede ser tan fino que podríamos poner un gránulo en la pata de una mosca ¡sin que se entere de que lo lleva! Con la ayuda de un microscopio óptico podríamos amplificar la imagen de uno de estos granos hasta llegar a unas dos mil veces, pudiendo observar así el objeto de cuatro micras con el tamaño de un grano de arroz. No obstante, la rugosidad y la estructura interna del grano no son observables a esos niveles de amplificación. Necesitaríamos de un instrumento más poderoso: el microscopio electrónico, con el que es posible alcanzar una amplificación de unos quince mil aumentos. Así, el grano que veíamos antes como un grano de arroz ahora se nos convierte en una hojuela con los bordes curvados hacia arriba, tal y como se muestra en la figura 1. Esta hojuela se asemeja a las placas de barro en un suelo secado, contraído y agrietado por el Sol. ¿No es así? Ahora bien, ¿qué pasa si observamos la hojuela con mayor amplificación? Veremos que, a medida que aumenta el tamaño de la hojuela, nos vamos concentrando más y más en una pequeña porción del material, tal y como se muestra en la figura 2, donde observamos el borde de la hojuela a 200 000 aumentos, es decir que ahora un centímetro de la figura 2 equivale a ¡la veinteava parte de una micra, o sea a cinco millonésimas partes de un centímetro!, así, vemos en la figura 2 que, a esta escala, el borde de la hojuela parece formado por una serie de láminas apiladas una encima de la otra, dispuestas como si fueran las hojas de un libro, o de un pastel ¡mil hojas!, ¿no es así?

Figura 1. Hojuela de arcilla amplificada 15 000 veces.

Aún más, si ponemos en contacto a la arcilla con el agua, veríamos cómo las hojuelas se separan unas de otras, abriéndose, y si las secamos extrayendo el agua absorbida entonces observaríamos el efecto de contracción del espacio entre las láminas, ¡como si fuera un acordeón químico!

Se menciona en las definiciones precedentes que la arcilla es un silicoaluminato hidratado, es decir que desde el punto de vista químico está compuesta de silicio (Si), aluminio (Al), oxígeno (O) e hidrógeno (H). Por ello, nada más natural que comenzar nuestro tema echando una mirada a esa familia de minerales, los silicatos, que forman el árbol genealógico de las arcillas. Abrochemos pues nuestros cinturones y emprendamos la búsqueda de las características íntimas de las arcillas.

Figura 2. Borde de la hojuela amplificado 20 000 veces.

EL ORIGEN DE LOS SILICATOS

Aun con las técnicas modernas disponibles hoy en día, el conocimiento que tenemos de la corteza terrestre es muy limitado, ya que sólo se ha explorado una pequeñísima porción del casquete superficial, es decir aproximadamente los primeros cuatro kilómetros a partir de la superficie, o sea el 0.062% del diámetro terrestre (12 740 km). Sin embargo, mediante métodos indirectos, como los sismológicos, se ha logrado poner en evidencia que la estructura interna de la Tierra, a semejanza de una cebolla, está formada por capas que tienen una composición más o menos definida: así, hacia el interior de la superficie encontramos la capa llamada SIAL, situada entre los 40 y 100 km de profundidad, que es rica en sílice (SiO2) y aluminio, es de tipo ácido y con una densidad media de 2.7. Más hacia el interior hallaremos la capa denominada

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