Fisicoquimica De Las Arcillas

FISICOQUÍMICA DE LAS ARCILLAS

Generalidades

En los suelos, los granos gruesos están regidos en mayor importancia por la fuerza gravitacional, sin embargo, las partículas de medidas aproximadamente de dos micras o inferiores, se ven afectadas por otros tipos de fuerzas como lo es el electromagnetismo que los minerales desarrollan.

Una de las teorías de la estructura interna de las arcillas dicta que estás están cargadas negativamente y que debido a ello atraen a las partículas positivas del agua y de otros elementos como el calcio y el magnesio. Por lo que la estructura interna de las arcillas se compone por capas de agua bien definidas y ligadas a su estructura, a la que se le conoce como agua absorbida.

El agua actúa como pequeños dipolos cargados positiva y negativamente, lo que da origen a que exista la atracción entre más partículas cargadas del lado que queda libre al existir una unión. A causa de esto, se da la posibilidad de que cada partícula de arcilla pueda contener cierto volumen de agua a su alrededor, en función de la cantidad de carga eléctrica que posea.

Para que estás uniones tengan lugar, el agua debe estar sometida a ciertas presiones, para que su punto congelación varíe y se presenteen forma sólida. Para presiones de 10,000 kg/cm2 el punto de congelación del agua es de 30° según Bridman.

Intercambio catiónico.

El intercambio catiónico es el cambio en la composición de la arcilla debido a las características del agua con la que está estructurada. Este cambio depende en gran medida del pH del suelo. A causa de estos intercambios, las propiedades mecánicas de las arcillas varían.

Existen varios métodos para identificar los minerales componentes de las arcillas, como los rayos X y el "balance térmico". Someter a las arcillas a altas temperaturas también logra que los minerales de estas se separen y permitan conocer sus características. El análisis químico y la observación a través de microscopio electrónico también han permitido conocer ciertos minerales de forma rápida, sin embargo existen ciertas imprecisiones al momento de la observación que dejan en duda algunos aspectos como la forma de las escamas, de las que participan gran número de minerales de arcillas.

Relación entre fase sólida y líquida.

Las observaciones de las arcillas, hechas a pequeña escala demuestras que tienen una naturaleza cristalina bien estructurada, esto lleva a la conclusión de que el comportamiento macrofísico, a gran escala, de las arcillas, es un reflejo de una serie de eventos microscópicos que ocurren en sus estructuras internas.

De las ligas y nexos que unen a los átomos se pueden encontrar los siguientes:

Nexos primarios, que se dividen en iónicos, covalentes y a través de núcleo de hidrógeno; y los nexos secundarios.

Existen teorías un tanto diversa sobre lo que ocurre en cuanto a las interacciones de las partículas arcilla-agua, sin embargo, se estima que existe entre ellas un efecto de repulsión, el cual, al agregársele electrolitos, estas tenderán a atraerse y el suelo a ser floculante. Se ve así que la arcilla resultante de un proceso de sedimentación que el ingeniero encuentre en un lugar determinado, depende de gran medida de las propiedades

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