Propiedades electrocinéticas y reológicas de suspensiones coloidales de arcillas. Efecto de la adsorcioni de sustancias húmicas

Resumen

Se han estudiado las propiedades de la interfase arcilla/disolucion acuosa y el comportamiento reológico de suspensiones acuosas de arcilla. El material de partida es una arcilla de origen natural (montmorillonita) de un yacimiento de Almeria (España). Esta arcilla se sometio a un proceso de homoionización hasta obtener montmorillonita sódica (NaMt). Se determinó su composicion quimica por varios metodos, asi como la forma y tamaño de las particulas (microscopia electronica) y la superficie especifica (adsorcion de nitrogeno). Se procedió a estudiar las propiedades de la interfase arcilla/disolucion en distintas condiciones del medio acuoso (pH y fuerza ionica). En particular, se midió el potencial zeta y la energia libre superficial del material en su conjunto, asimilable a los de las caras de las particulas laminares de NaMt. Asimismo, se estimo el potencial zeta y la energia libre superficial de las aristas de las particulas de NaMt a partir de los correspondientes a sílice y alúmina, dada la similitud quimica entre estos materiales y las aristas de las particulas. Ello permitió obtener diagramas de energia de interacción entre las distintas superficies de las particulas de NaMt inmersas en el medio acuoso. De este modo se puede predecir el tipo de interaccion más favorable (cara-cara, cara-arista o arista-arista) entre superficies en distintas condiciones del medio acuoso. Se estudiaron cuantitativa y sistemáticamente las propiedades reológicas de las superficies al variar el pH(entre 3 y 9) o la concentración salina en disolución (entre 10-3y 10-1 M de NaC1). Para ello, se realizaron ensayos de viscosimetria, oscilometría y fluencia-recuperación. Se concluyó que la estructura interna de las suspensiones y sus propiedades viscoelásticas vienen determinadas fundamentalmente por las interacciones cara-cara y cara-arista. Tambien se estudió el grado de floculación de las suspensiones a partir del escalamiento