Fuerzas electroquinéticas como una medida eléctrica del potencial de envejecimiento químico en materiales granulares
Autores: Castilla-Barbosa, Miguel; Rincón-Arango, Orlando; Ocampo-Terreros, Manuel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Fuerzas electroquinéticas como una medida eléctrica del potencial de envejecimiento químico en materiales granulares
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Potencial zeta
Suelos
Fuerzas atractivas electroquímicas
Fenómeno de envejecimiento químico
Cementación de partículas
Materiales granulares
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
El potencial zeta de los suelos es un potencial eléctrico en la interfaz de doble capa y es una propiedad física que exhibe cualquier partícula relacionada con fuerzas atractivas electroquímicas. Por otro lado, el fenómeno de envejecimiento químico se considera el principal mecanismo del envejecimiento de las arenas debido a la disolución y precipitación de minerales, lo que resulta en el desarrollo de la cementación de partículas en medios granulares. La presente investigación se centra en determinar si los materiales granulares pueden generar cementación debido a fuerzas electrocinéticas, y si el potencial zeta podría estar relacionado como una medida del potencial de envejecimiento químico. Se realizaron pruebas de fluorescencia y difracción de rayos X para caracterizar cuatro fracciones representativas de un tipo de arena, y se llevaron a cabo estudios de potencial zeta para determinar el potencial eléctrico en las superficies minerales de cada una. El análisis del potencial zeta mostró tanto dependencia del contenido mineralógico como la variación en el pH del fluido de la solución coloidal, ya que el aumento en las concentraciones de iones OH- incrementa el grosor de la capa difusa y las fuerzas electrocinéticas de atracción. Además, el potencial zeta mostró un aumento en el grosor de la capa difusa, debido a las fuerzas electrocinéticas, que puede asociarse con el desarrollo de fuerzas cohesivas con una dependencia de la mineralogía de las arenas.
Descripción
El potencial zeta de los suelos es un potencial eléctrico en la interfaz de doble capa y es una propiedad física que exhibe cualquier partícula relacionada con fuerzas atractivas electroquímicas. Por otro lado, el fenómeno de envejecimiento químico se considera el principal mecanismo del envejecimiento de las arenas debido a la disolución y precipitación de minerales, lo que resulta en el desarrollo de la cementación de partículas en medios granulares. La presente investigación se centra en determinar si los materiales granulares pueden generar cementación debido a fuerzas electrocinéticas, y si el potencial zeta podría estar relacionado como una medida del potencial de envejecimiento químico. Se realizaron pruebas de fluorescencia y difracción de rayos X para caracterizar cuatro fracciones representativas de un tipo de arena, y se llevaron a cabo estudios de potencial zeta para determinar el potencial eléctrico en las superficies minerales de cada una. El análisis del potencial zeta mostró tanto dependencia del contenido mineralógico como la variación en el pH del fluido de la solución coloidal, ya que el aumento en las concentraciones de iones OH- incrementa el grosor de la capa difusa y las fuerzas electrocinéticas de atracción. Además, el potencial zeta mostró un aumento en el grosor de la capa difusa, debido a las fuerzas electrocinéticas, que puede asociarse con el desarrollo de fuerzas cohesivas con una dependencia de la mineralogía de las arenas.