Exploring the diversity of clays: impacts of temperature on physicochemical changes, mechanical characteristics, and permeability, and their relevance to membrane applications

• Khadija Elataoui ^[1] ; Mohamed Amine Harech ^[1] ; Hajar Qobay ^[1] ; Noureddine Elbinna ^[1] ; Hakima Aouad ^[1] ; Mohamed Waqif ^[2] ; Latifa Saadi ^[2]
  1. [1] Cadi Ayyad University

     Cadi Ayyad University

     Marrakech-Medina, Marruecos

     
  2. [2] Laboratory Innovative Materials, Energy and Sustainable Development Laboratory, Department of Chemistry, Marrakech, Morocco
• Localización: Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, ISSN 0366-3175, Vol. 63, Nº. 6, 2024, págs. 398-412
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Explorando la diversidad de las arcillas: impacto de la temperatura en cambios fisicoquímicos, características mecánicas y permeabilidad, y su relevancia en aplicaciones de membranas
• Texto completo no disponible (Saber más ...)
• Resumen
  • español

    Este estudio investiga la caracterización de dos arcillas obtenidas de las regiones de Safi y Fez, centrándose en su análisis para aplicaciones de membranas de filtración. Se emplearon diversas técnicas analíticas, incluyendo análisis de composición química, análisis elemental, caracterización mineralógica, determinación del contenido de carbonato, evaluación del color, evaluación de plasticidad, análisis térmico (DTA-TG), estudio de transformación mineralógica, pruebas de fusión, pruebas de membrana y microscopía electrónica de barrido (SEM). Los resultados revelan diferencias significativas entre las dos arcillas en cuanto a su composición química. La arcilla roja presenta una composición mineralógica que incluye cuarzo, calcita, dolomita, hematita, illita y caolinita, mientras que la arcilla gris contiene cuarzo, calcita, dolomita, illita, talco y montmorillonita. Además, tras el tratamiento térmico, ambas arcillas experimentan cambios en sus propiedades físicas. A pesar de la disminución en la porosidad y absorción de agua, así como el aumento en la resistencia a la compresión para ambas arcillas, la permeabilidad de la arcilla gris aumenta, a diferencia de la arcilla roja, que muestra una permeabilidad constante más allá de los 1000 ◦C. Estos hallazgos resaltan la diversidad y la importancia industrial de las arcillas de las regiones de Safi y Fez para aplicaciones de membranas de filtración. Las características de las arcillas rojas y grises proporcionan información sobre su posible utilización en diferentes industrias. Explorar el comportamiento de estas arcillas puede conducir a mejores membranas de filtración y nuevas aplicaciones industriales.

  • English

    This study investigates the characterization of two clays obtained from the Safi and Fez regions, focusing on their analysis for filtration membrane applications. Various analytical techniques were employed, including chemical composition analysis, elemental analysis, mineralogical characterization, carbonate content determination, color assessment, plasticity evaluation, thermal treatment analysis (DTA-TG), mineralogical transformation study, fusion tests, membrane tests, and scanning electron microscopy (SEM). The results reveal significant differences between the two clays regarding their chemical composition. The red clay exhibits a mineralogical composition comprising quartz, calcite, dolomite, hematite, illite, and kaolinite, whereas the gray clay contains quartz, calcite, dolomite, illite, talc, and montmorillonite. Furthermore, upon thermal treatment, both clays exhibit changes in their physical properties. Despite the decrease in porosity and water absorption, as well as the increase in compression strength for both clays, the permeability of the grey clay increases, unlike the red clay, which exhibits a constant permeability beyond 1000 ◦C. These findings highlight the diversity and industrial significance of clays from the Safi and Fez regions for filtration membrane applications. The contrasting properties of red and gray clays provide insights into their potential utilization in different industries. Exploring these clays’ behavior can lead to better filtration membranes and new industrial applications.