Le Argille

Le argille sono depositi di sedimenti formati dai prodotti dell’erosione e disintegrazione (ad opera di acqua, ossigeno e anidride carbonica presenti nell’ambiente e che agiscono nel corso del tempo) di rocce più antiche; presentano interessanti proprietà biologiche sfruttate in campo farmaceutico, cosmetico e salutistico.

L’utilizzo dell’argilla risale probabilmente agli inizi della storia umana; così come è accaduto per le piante medicinali, con ogni probabilità l’uomo ha imparato ad utilizzarla a scopo salutistico osservando gli animali che cercavano il fango argilloso come rimedio per cicatrizzare le ferite e, ingerendolo, per reintegrare i livelli di sodio.

COMPOSIZIONE CHIMICA E STRUTTURA

Dal punto di vista chimico, le argille sono principalmente composte da silicati, alluminio, acqua e numerosi sali minerali (in prevalenza ferro, magnesio, potassio, calcio, sodio, manganese e altri oligoelementi) in percentuali diverse a seconda della roccia base e delle trasformazioni ambientali cui sono state sottoposte.

La maggior parte delle argille può essere definita come silicati idrati di alluminio e magnesio a struttura lemellare (minerali argillosi), con formula chimica generale: Al2.2SiO2.2H2O

Secondo una classificazione granulometrica, i minerali argillosi sono contraddistinti da particelle di diametro inferiore ai 2 micrometri (µm) o 2 millesimi di millimetro (0,002 mm) per cui non possono essere osservati mediante un microscopio ottico ma con uno elettronico.

Le minute dimensioni dei materiali argillosi determinano un elevato valore della superficie specifica. La superficie disponibile non è solo quella della particella, in quanto lo spazio interlamellare fra le unità strutturali è accessibile alla penetrazione di cationi, metalli, acqua, molecole organiche, ecc…

Si possono classificare le argille in base al rapporto con le rocce di origine; avremo pertanto:

  • argille primarie (o residuali): conservano la posizione delle rocce da cui derivano; hanno uno scarso contenuto organico e sono spesso grossolane e poco plastiche;
  • argille secondarie (trasportate o sedimentate): si trovano in depositi distanti dalle rocce di origine, trasportate da fenomeni naturali come onde, correnti, vento, piogge, ecc… hanno una composizione complessa di più tipi di minerali, grana più fine, un maggiore contenuto organico e si trovano sul fondo di depositi marini, fluviali, lacustri, eolici, glaciali.

Le dimensioni dei granuli rende l’argilla praticamente impermeabile all’acqua: questo la rende importante per la formazione delle falde acquifere nel sottosuolo e anche per il formarsi e il mantenersi di depositi di petrolio.

I minerali presenti nelle argille hanno natura cristallina; nella maggior parte dei casi questi minerali fanno parte del gruppo dei fillosilicati (dal greco phyllos = foglia). Questa definizione è dovuta alla struttura a strati degli elementi chimici che li compongono, cioè dei tetraedri di silicio (T) e degli ottaedri di alluminio (O).

Alla base di tutti i silicati vi è una struttura, formata da un atomo di silicio circondato da quattro atomi di ossigeno, detta tetraedro. I tetraedri sono collegati in anelli esagonali che uniti tra loro formano lo strato (o foglio) tetraedrico (struttura bidimensionale).

le argille immagine 1

Un altro strato ha come motivo strutturale degli ottaedri formati da cationi di alluminio o magnesio al centro, circondati da ioni idrossido (OH). Anche gli ottaedri sono collegati tra loro in anelli esagonali che uniti tra loro formano il foglio ottaedrico.

le argille immagine 2

Dalla sovrapposizione di strati tetraedrici e ottaedrici, si ottiene il motivo strutturale fondamentale dei fillosilicati, chiamato pacchetto, che può ripetersi un numero indefinito di volte. I legami chimici presenti all’interno delle strutture sono prevalentemente legami forti di tipo ionico, mentre quelli che tengono uniti strati diversi sono legami deboli (legami a idrogeno, forze di Van der Walls…).

Le struttura delle argille è tale da poter soddisfare un elevato numero di possibili combinazioni di strati ottaedrici e tetraedrici; si può effettuare una suddivisione proprio in relazione al numero degli strati che costituisce la loro struttura di base. Esistono perciò:

  • argille a due strati (struttura 1:1): composte da uno strato di tetraedri di silicio e uno di ottaedri di alluminio (caolinite); gli strati sono tenuti insieme da legami a ponte a idrogeno.
  • argille a tre strati (struttura 2:1): composte da uno strato di ottaedri di Al e due di Si (montmorillonite, illite, vermiculite); gli strati sono tenuti insieme da legami di Van der Walls.
  • argille strati misti: con strati alternati di diverso tipo (cloriti)

le argille immagine 3

Oltre ai minerali argillosi, molte argille contengono quantità variabili di minerali non argillosi a grana finissima, come quarzo, calcite, pirite, ossidi e idrossidi di alluminio e ferro, sali solubili, prodotti organici e sostanze amorfe.

Questa è la struttura ideale della composizione di una pura argilla di silicati, ma in realtà le variazioni sono molteplici; i fillosilicati infatti, oltre a numero e successione dei fogli, sono caratterizzati in base alle così dette sostituzioni isomorfe in quanto silicio e alluminio possono essere sostituiti da altri cationi:

  • sostituzione nel foglio tetraedrico degli atomi di silicio con ioni di alluminio
  • sostituzione nel foglio ottaedrico degli atomi di alluminio con ioni di magnesio e ferro

Queste sostituzioni determinano uno scompenso di carica, perché gli ioni che entrano hanno carica inferiore rispetto a quelli che escono (ad esempio ioni Mg2+ hanno carica inferiore degli ioni Al3+).

I fillosilicati si caricano negativamente: la carica sarà tanto maggiore quanto più elevato è il numero delle sostituzioni.

Oltre ad una carica interna permanente propria del minerale, i fillosilicati possiedono una carica superficiale variabile, funzione del pH della soluzione a contatto con il minerale e della dimensione delle particelle.

L’esistenza di cariche negative sulla superficie delle particelle e negli spazi interni permette (al fine di mantenere neutralità elettrostatica) di ritenere cationi presenti nelle soluzioni interstiziali e successivamente di scambiarli con altri.

Le caratteristiche elettrostatiche di superficie più le piccole dimensioni delle particelle determinano la capacità dei minerali argillosi di assorbire acqua e cationi.

 

Caratteristiche dei minerali argillosi

Caolinite

(prevalente nell’ Argilla bianca)

 

  • struttura 1:1
  • bassa superficie specifica
  • poche sostituzioni isomorfe
  • spazio interstrato molto sottile
  • carica bassa
  • granulometria relativamente grossolana
  • poco rigonfianti
  • limitata capacità di assorbire acqua e cationi

Illite

(prevalente nell’Argilla gialla)

 

 

  • struttura 2:1
  • superficie specifica media
  • sostituzioni isomorfe principalmente nel foglio tetraedrico
  • spazi interstrato ridotti
  • carica media

Clorite

 

  • struttura mista (2:1:1)
  • superficie specifica media
  • carica media

Montmorillonite

(prevalente nella Bentonite)

 

 

  • struttura 2:1
  • superficie specifica elevata
  • numerose sostituzioni isomorfe, sia nei fogli tetraedrici che in quelli ottaedrici (ma prevalenti in quest’ultime)
  • spazio interstrato di dimensioni elevate
  • carica negativa media
  • granulometria fine
  • elevata rigonfiabilità (maggiore nelle montmorilloniti)
  • elevata capacità di assorbire acqua e cationi

Vermiculite

 

 

  • struttura 2:1
  • superficie specifica elevata
  • sostituzioni isomorfe ancora più numerose, sia nei fogli tetraedrici che in quelli ottaedrici
  • spazi interstrato abbastanza ampi (ma minori delle montmorilloniti)
  • carica negativa più elevata delle montmorilloniti

 

 

CARATTERISTICHE TIPICHE DELLE ARGILLE

Le argille possiedono due caratteristiche fondamentali che le caratterizzano:

  • Adsorbenza: effetto dell’attrazione esercitata dalla carica dei minerali argillosi su ioni e/o molecole che vengono trattenute sulla superficie delle particelle o nello spazio interstrato. La capacità adsorbente è anche detta Capacità di Scambio Cationico (CEC), ed è espressa in milliequivalenti per 100g di argilla; la misura viene effettuata a pH neutro perché la carica delle argille è pH dipendente. Un’argilla con elevata CEC sarà quindi molto attiva, capace cioè di assorbire notevoli quantità di acqua e di scambiare le proprie basi (Na, Ca, Mg, K) con quelle delle soluzioni con cui viene a contatto; un esempio sono le Argille verdi, le più utilizzate a scopo terapeutico e cosmetico.

Capacità di scambio cationico minerali argillosi

(milliequivalenti per 100g)

Caolinite 3-15
Illite 80-150
Clorite 10-40
Motmorillonite 100-150
Vermiculite 10-40
  • Plasticità: questa proprietà dipende (e ne è direttamente proporzionale) dalla capacità dell’argilla di adsorbire e  trattenere acqua sulla propria superficie esterna; l’acqua infatti esercita un’azione lubrificante tra lamella e lamella che permette il movimento delle une sulle altre. Impastando quindi l’argilla con acqua, si ottiene una massa plastica che mantiene forma e coesione anche dopo l’essiccamento (modellabilità dell’argilla).

 

 

ARGILLE GRASSE E ARGILLE MAGRE

Le argille presenti in natura contengono spesso una frazione sabbiosa; il rapporto tra frazione argillosa e frazione sabbiosa determina la grassezza, quindi la plasticità, delle argille. Avremo pertanto:

  • Argille grasse: sono costituite da un’elevata percentuale di minerali argillosi; trattengono una elevata quantità di acqua e la perdono lentamente per evaporazione; sono molto plastiche.
  • Argille magre: contengono una percentuale rilevante di frazione sabbiosa; trattengono poca acqua e la perdono rapidamente; sono poco plastiche.

Nei preparati farmaceutici e cosmetici si utilizzano le argille grasse (bassa componente sabbiosa) per le caratteristiche reologiche e funzionali.

COLORE

Esistono argille di colore verde, rosso, bianco, giallo, grigio; la differente colorazione è direttamente correlata alla composizione chimica (presenza di ferro e suo stato di ossidazione), all’età dell’argilla stessa e alla locazione dei giacimenti.

  • Argilla verde: contiene circa il 50% di silice e il 14% di alluminio, possiede un pH leggermente alcalino; il ferro è presente all’interno del silicato che costituisce la struttura dell’argilla sotto forma di ione bivalente (Fe2+, ferro ferroso);
  • Argilla bianca possiede un’alta percentuale di silicio (attorno al 48%) e di alluminio (fino al 36% e oltre) che le conferisce il caratteristico colore; non contiene ferro, o se lo contiene, esso è molto scarso e non riesce a colorare l’ argilla; l’argilla bianca è chiamata anche Caolino, dal nome della regione cinese, il Kao-Ling, dove fu scoperto il primo giacimento;
  • Argilla rossa: ricca di ferro e povera di alluminio; la colorazione rossa è dovuta alla presenza di ferro sotto forma di ione trivalente (Fe3+, ferro ferrico);
  • Argilla gialla: Il colore giallo è dovuto alla presenza di composti di ferro e di rame;
  • Argilla grigia: conosciuta anche come argilla Luvos o argilla tedesca (è stata scoperta in Germania nel secolo scorso) deve il suo colore grigio all’alta percentuale di Silicio, fino al 60%.

Le argille verdi sono più adatte a scopi medicamentosi; le argille bianche sono più adatte a scopi cosmetici.

USO SALUTISTICO E COSMETICO DELLE ARGILLE

L’uso salutistico e cosmetico delle argille, per quanto noto, è documentato sin dall’antichità, ma solo dal XX secolo iniziò ad essere apprezzato e studiato mediante un approccio scientifico, che dimostrò che le argille, a seconda della loro natura mineralogica, potevano esplicare una differente attività biologica che poteva essere sfruttata per uso interno, mediante assunzione orale, o per applicazioni topiche.

Principali proprietà:

  • antisettiche e antibatteriche: l’argilla è in grado di contrastare l’attività dei batteri creando un ambiente ostile alla loro proliferazione;
  • adsorbenti e disintossicanti: queste proprietà sono dovute alla capacità dell’argilla di legare un gran numero di composti quali gas, liquidi, sostanze tossiche e prodotti di scarto del metabolismo;
  • cicatrizzanti: applicata su piaghe e ferite, l’argilla è in grado di assorbirne tutte le impurità e di favorirne la cicatrizzazione stimolando i fattori della coagulazione e la rigenerazione dei tessuti lesi;
  • rimineralizzanti: : il processo osmotico che permette lo scambio di ioni tra l’argilla e le cellule dei tessuti attraverso la membrana cellulare semipermeabile, sempre in collaborazione con i numerosi oligoelementi contenuti, la rende particolarmente indicata come rimineralizzante dell’organismo.

USO INTERNO: a tale scopo si utilizza prevalentemente l’Argilla verde ventilata; resa soffice ed omogenea mediante insufflazione di aria, questa argilla possiede granulometria più fine che garantisce una maggiore superficie di scambio, quindi una migliore attività.

Con l’uso interno dell’Argilla si effettua una profonda depurazione di tutto l’organismo, con l’eliminazione delle tossine e il recupero dei sali minerali dall’Argilla stessa.

I disturbi per i quali è consigliato l’uso interno dell’Argilla sono in particolare la gastrite, il meteorismo addominale, l’aerofagia, la colite, la stipsi.

USO ESTERNO: l’argilla può essere applicata direttamente sulle zone da trattare tramite cataplasmi, impacchi, polverizzazione, maschere e bagni argillosi. Applicata esternamente l’argilla svolge un’azione assorbente, dermoprotettiva, antisettica, antibatterica, deodorante, rinfrescante, decongestionate; l’applicazione esterna è quindi consigliabile nei casi di dermatite, acne, forfora e capelli grassi, scottature, dolori articolari e muscolari.

Cataplasmi e impiastri di argilla sono ancora oggi i metodi di utilizzo più usati in argilloterapia; sono impasti a base di acqua e argilla a cui possono essere aggiunti anche estratti vegetali, oleoliti, oli essenziali che in alcuni usi ne amplificano l’efficacia. L ‘argilla pronta per l’uso si presenta liscia come creta, omogenea e con una consistenza cremosa.

  • Cataplasmi: si prepara una miscela di acqua e argilla e la si avvolge in un telo di stoffa che poi verrà messo a contatto con la parte del corpo che necessita del trattamento; vengono sfruttati per curare dolori articolari e muscolari;
  • impiastri: a differenza del cataplasma, si applicano direttamente sulla zona da trattare; l’impiastro è molto efficace nelle affezioni dell’apparato digerente e dermatologiche (come gonfiore addominale, piaghe, dermatiti…);
  • polverizzazione: si usa l’argilla verde fine e polverizzata come un talco da applicare direttamente sulla parte interessata. Essa presenta un’efficace azione antisettica e cicatrizzante utile contro gli eritemi, i pruriti, il sudore, gli arrossamenti, le screpolature della pelle, le piccole ferite e contro l’eccessiva sudorazione dei piedi;
  • maschere: si prepara una miscela di acqua e argilla fino a ottenere un composto omogeneo da spalmare sul viso e sul collo, quindi si lascia in posa 15 minuti e si risciacqua con acqua tiepida. La maschera, uno dei trattamenti cosmetici e terapeutici più utilizzati, assorbe le tossine dell’epidermide e contemporaneamente cede sostanze minerali, elementi rivitalizzanti; l’azione meccanica superficiale che si esplica durante l’asportazione della maschera stessa, inoltre, consente l’eliminazione delle lamelle cornee superficiali; la pelle risulta più liscia e luminosa.
  • unguenti: si preparano aggiungendo un olio vegetale, un oleolito, miele, burro o glicerina alla polvere di argilla fine; utilizzati a scopo sia estetico che medicamentoso ( per trattare rossori, geloni e dermatiti in generale) si applicano con l’aiuto di panno di cotone sulla zone da trattare.

Nelle preparazioni a base di argilla non si devono utilizzare contenitori o cucchiai in metallo, in quanto piccole quantità di metalli, potenzialmente tossici, verrebbero assorbiti dall’argilla stessa.

Proprietà cosmetiche

L’azione esercitata dalle preparazioni cosmetiche a base di argilla non sono di tipo farmacologico (essa, incapace di attraversare le membrane cellulari, non entra nel circolo sanguigno), ma espressione delle interazioni che avvengono tra la superficie delle particelle di argilla e la zona di applicazione.

Di seguito le proprietà che rendono molto diffuso l’utilizzo dell’argilla nelle preparazioni cosmetiche:

  • pseudoplastiche: stemperate in acqua sotto agitazione le argille si rigonfiano e restano in sospensione a lungo; questo comportamento è assimilabile a quello delle sostanze colloidali (o idrocolloidi) che rende le argille molto usate in cosmetologia nella stabilizzazione delle emulsioni. Le sospensioni acquose delle argille, a determinate concentrazioni, formano geli che, in seguito ad essiccamento, si polverizzano e perdono la loro elasticità. I geli di argille, quando prelevati e applicati sulla pelle con un leggero massaggio, tendono a diventare più scorrevoli, comportamento tipico dei fluidi pseudoplastici; l’acqua contenuta nei gel è immobilizzata all’interno degli spazi tra le strutture lamellari dei silicati; in fase di applicazione, per via dello sfregamento, gli strati lamellari si allineano nella direzione del movimento e scivolano le une sulle altre; questo determina una diminuzione della viscosità e un miglioramento della  spalmabilità. Contemporaneamente l’acqua si libera ed evapora, così l’argilla tende progressivamente a solidificare e indurire fino a sgretolarsi. Il comportamento pseudo plastico delle argille è molto utile in cosmetica perché consente ai prodotti di essere facilmente spalmati per poi aderire bene alla zona di applicazione in seguito a indurimento: proprietà che è alla base delle maschere cosmetiche;
  • emulsionanti: l’argilla vanta notevoli capacità emulsionanti, essendo in grado di assorbire molecole idrofile (solubili in acqua) e lipofile (oli): tale comportamento rivela la sua natura polare e fa di essa un’emulsionante naturale; la formulazione che ne deriva risulta omogenea, stabile e ben emulsionata.
  • adsorbenti e dermopurificanti: le particelle delle argille sono in grado di attrarre e fissare sulla propria superficie alcuni grassi mediante il processo di adsorbimento: a livello cutaneo le argille, dopo essere state applicate sotto forma di gel, iniziano ad essiccarsi sottraendo grassi ed impurità. L’essiccamento della crosta argillosa sulla pelle determina poi l’assorbimento che consiste nel richiamo di liquidi acquosi ed oleosi attraverso gli starti lamellari delle argille;
  • coprenti: sfruttate spesso per la realizzazione di prodotti per il make-up ad azione coprente (fondotinta,terre, ciprie ecc.);
  • esfolianti: applicata sul viso, l’argilla leviga la cute favorendo l’eliminazione di macchie sulla pelle e di piccoli inestetismi. Rimuovendo le cellule più superficiali dello strato corneo, l’argilla funge da blando esfoliante.

 

 

 

ARGILLE ALKEMILLA: caratteristiche chimico-fisiche e proprietà principali

Argilla verde ventilata

essiccata al sole

 

dati analitici

  • capacità di scambio cationico: 41,6 meq/100g
  • pH (sospensione 10%): 7,2-7,7
  • peso specifico: 2,68 g/cc

 

composizione chimica
  • Silice (SiO2): 35,20%
  • Ossido di Calcio (CaO): 26,70%
  • Ossido di Alluminio (Al2O3): 10,19%
  • Ossidi di Ferro (Fe2O3/FeO): 4,40%
  • Ossido di Magnesio (MgO): 3,80%
  • Ossido di Sodio (Na2O): 0,40%
  • Ossido di Potassio (K2O): 0,20%
  • Biossido di Titanio (TiO2): 0,20%
proprietà cosmetiche
adsorbente, dermopurificante, decongestionante, rimineralizzante 

L’argilla verde ventilata è la più utilizzata per scopi terapeutici perché possiede il valore più elevato di CSC (Capacità di Scambio Cationico) e forma con l’acqua delle sospensioni dalle proprietà adsorbenti e antitossiche.

Caolino

(Argilla bianca)

dati analitici

  • pH: 5-6
  • peso specifico: 2,5-2,7 g/cc

 

composizione chimica
  • Silice (SiO2): 49-51%
  • Ossido di Alluminio (Al2O3): 34-38%
  • Ossidi di Ferro (Fe2O3/FeO): <=1
  • Ossido di Potassio (K2O): 0,04-0,06
proprietà cosmetiche
dermopurificante, opacizzante, decongestionante, esfoliante 

Il Caolino è l’argilla più dolce per la pelle, perfettamente tollerata anche dalle pelli molto sensibili o intolleranti.

Bentonite colloidale

 

 

dati analitici

pH: 9-10

potere di rigonfiamento:

30-50%

composizione chimica
  • Silice (SiO2): 68-70%
  • Ossido di Calcio (CaO):  2-3%
  • Ossido di Alluminio (Al2O3): 18-19%
  • Ossidi di Ferro (Fe2O3/FeO): 0,8-1%
  • Ossido di Magnesio (MgO): 0,2-0,4%
  • Ossido di Sodio (Na2O): 1,5-2,5%
proprietà cosmetiche
agente viscosizzante e stabilizzante per emulsioni e sospensioni 

La principale proprietà della bentonite è quella di assorbire acqua fino a otto volte il suo volume e di mantenere la sua coesione anche con grandi quantità di acqua assorbita.

Related posts