Influencia de la temperatura en la estructura cristalina de la montmorillonita: estudio por difracción de rayos-x y método de Rietveld

Abstract

En la fabricación de piezas cerámicas, uno de los procesos más importantes es el secado de las piezas. Es importante resaltar que altas temperaturas afectan a las piezas cerámicas, puesto que, perdiendo humedad, las piezas se rajan. Si determinamos el comportamiento de la estructura cristalina de la arcilla del tipo expansiva con la temperatura, como la Montmorillonita, podremos determinar una temperatura óptima de trabajo en el horno que permita evitar las rajaduras en las piezas cerámicas en el proceso de secado, lo cual, actualmente, significa una pérdida económica para los artesanos.

Con el propósito de investigar este problema, en el presente trabajo se estudió la influencia de la temperatura en la estructura cristalina de la Montmorillonita por Difracción de rayos X. Se determinó cuantitativamente los parámetros estructurales y el porcentaje en peso de las fases después de cada tratamiento térmico por el Método de Rietveld.

Del análisis por difracción de rayos X de las muestras de arcilla sometidas a tratamiento térmico, se determinó que éstas mostraron modificaciones estructurales debido a la deshidratación. Fueron identificadas las fases de Montmorillonita-Ca, Vermiculita, Nacrita, Caolinita, Illita, Cuarzo y Albita. El tratamiento térmico de 100° a 400°C produjo transformaciones en las muestras, tales como, la disminución progresiva de la distancia interlaminar de la Montmorillonita-Ca: de 1,467 nm (temperatura ambiente) a 1,009 nm (300°C), debido a la remoción del agua contenida en la región interlaminar. Los valores del índice de calidad de refinamiento S evidencian resultados satisfactorios para todos los casos evaluados.