UNIVERSIDAD DE CUENCA FACULTAD DE CIENCIAS QUMICASESCUELA DE INGENIERA QUMICANombre: Edwin Quizhpi.Tema: Fenmenos de adsorcin de los coloides de arcillas Desarrollo. 1. Adsorcin de coloides.Las partculas pequeas son las que les dan la propiedad de coloide a las arcillas. La gran parte de las propiedades de las arcillas estn dadas por los fenmenos de superficie debido a que existen cargas sobre estas superficies.Las cargas en la superficie aparecen por dos causas.

A. Enlaces rotos, debido a la subdivisin del cristal gigante.Esta interviene forzosamente en todos los minerales, pero no es la ms importante cuantitativamente. Los minerales de arcilla poseen estructuras por capas con lminas de silicatos y la fractura entre laminas no rompen enlaces qumicos por lo que es ms fcil que se de esta ruptura, en los puntos en los que hay enlaces insaturados pueden adsorber iones de signo contrario, este efecto depender del tamao de partcula.

B. Cargas residuales en la red debido al desorden estructural que contienen iones de valencia incorrecta.Este es por el desorden estructural encontrado en la montmorillonitas donde se da la sustitucin isomorfas de Al+3, por Si+4 y de Mg +2 por Al+3, lo que da origen a las cargas negativas, este fenmeno es dependiente del tamao de partcula.Estos fenmenos estn a lo largo de toda la arcilla, a medida que disminuye el tamao de partcula se hace ms importante las propiedades superficiales hasta que llega un tamao en donde las superficiales son las predominantes y no se afectan por fuerzas debidas a la mas de la partcula. Estas partculas presentan propiedades coloidales y de estas dependen las propiedades de la arcilla. El tamao de las partculas para ser considerado un coloide es de 0.1 a 0.001 micras La naturaleza de las arcillas depende en gran parte de la cantidad de partculas coloidales presentes.Toda partcula cargada tendera a adsorber otras partculas cargadas, usualmente iones, a fin de neutralizar la carga. Las partculas de arcilla se consideran siempre en contacto con agua con o sin materia disuelta.En el caso que la carga superficial es positiva se cree que se adsorbe del agua iones hidroxilo para formar una capa interior fija por lo que esta adsorcin conduce a una carga global negativa la que es neutralizada por una capa externa de cationes los cuales son intercambiables mientras que los hidroxilos generalmente no son intercambiables por otro anin.La disposicin de los cationes en la envoltura de agua que rodean a las partculas de la arcilla dependen del tamao, carga ya gua de hidratacin y todo ello altera el campo elctrico que rodea la partcula.Los iones ms pequeos pueden disponerse alrededor ms prximo que los de gran tamao y neutralizar as el campo elctrico ms cerca de la superficie. De igual modo los cationes de gran carga se requieren en menor cantidad que los de carga pequea.Por lo que el tipo de catin puede influenciar sobre las dos fuerzas que actan sobre las partculas de arcilla. Una fuerza mutua de atraccin ligada a la densidad, debido al tamao pequeo de la partcula esta acta solamente cuando est muy cerca una de la otra. Una fuerza de repulsin debida a la carga negativa de cada partcula.De acuerdo a esto dos partculas en suspensin de arcilla estas se aproximan, se repelen a no ser que puedan llagar a aproximarse lo suficiente para que predomine la atraccin.Si los iones de carga apuesta son grandes por ejemplo: K+, Na+, se produce repulsin y puede lograrse una suspensin estable. Si los iones son pequeos y/o altamente cargados, por ejemplo Al+3, Mg+2, Ca+2, se produce aglomeracin:El estado de floculacin o desfloculacion esta afectados por presencia de aniones en solucin y/o acidez o alcalinidad.

Desfloculacion.Esta se produce con los iones hidroxilos y en presencia de sales de sodio y litio de cidos dbiles que dan una reaccin alcalina, esto es, carbonatos, silicatos, pirofosfatos. Ejemplo si tenemos una arcilla en cuya superficie se encuentran iones libres y son sodio y est dispersa en agua pura el sodio penetra en la envoltura de agua lo bastante apretado para que se produzca la ligera atraccin entonces la arcilla ser bastante plstica, en cambio si el medio acuoso contiene de 0.1 % a 0.2 % de hidrxido de sodio, que dar un pH de 9-10 la arcilla resulta defloculada y liquida.

Floculacin. Es afectada por los sulfatos y acetatos segn (bloor) dice que las arcillas tiene solo cargas negativas cuando estn en medio alcalino, mientras que en medios cidos existen tanto cargas negativas como positivas en puntos diferentes de la superficie , en el medio acido se da la floculacin por atraccin de aristas y caras de carga opuesta de las partculas lo que le lleva a una condicin voluminosa y retentiva de agua mientras que en condiciones alcalinas se produce apilamiento de partculas cara a cara dando lugar a un producto denso.

Espesor de pelcula de agua adsorbida.Est influenciada por los iones de carga opuesta y el medio inico se puede tener una idea del espesor en la contraccin en el secado se ha demostrado mediante rayos X que el agua penetra entre capas del cristal propiamente dicha.