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CURSO:DINAMICA

o DOCENTE:

Dr. Julián Benites Cesar

¿Qué es la arcilla? La arcilla es un suelo o roca sedimentaria constituido por agregados de silicatos de aluminio hidratados, procedentes de la descomposición de rocas que contienen feldespato, como el granito. Presenta diversas coloraciones según las impurezas que contiene, desde el rojo anaranjado hasta el blanco cuando es pura.

La arcilla es el producto del desgaste químico de “feldespato,” uno de los minerales más comunes en la corteza de la tierra. Las moléculas de la arcilla son planas, como platos. Así, cuando se adhieren entre sí, forman “copos” más largos (aunque aún microscópicos). También combinan con el agua.

La arcilla tiende a ser maleable cuando está mojada, y dura y quebradiza cuando está seca. Hay muchas clases de arcilla, cada una con características ligeramente variadas. Algunas combinan con óxidos minerales y pueden adquirir un arco iris de colores. Para la construcción su característica más interesante es la adherencia. Es el pegamento de la mezcla.

Físicamente se considera un coloide, de partículas extremadamente pequeñas y superficie lisa. El diámetro de las partículas de la arcilla es inferior a 0,002 mm. En la fracción textural arcilla puede haber partículas no minerales, los fitolitos. Químicamente es unsilicato hidratado de alúmina, cuya fórmula es: Al2O3 · 2SiO2 · H2O.

Se caracteriza por adquirir plasticidad al ser mezclada con agua, y también sonoridad y dureza al calentarla por encima de 800 °C. La arcilla endurecida mediante la acción del fuego fue la primera cerámica elaborada por los seres humanos, y aún es uno de los materiales más baratos y de uso más amplio. Ladrillos, utensilios de cocina, objetos de arte e incluso instrumentos musicales como la ocarina son elaborados con arcilla. También se la utiliza en muchos procesos industriales, tales como en la elaboración de papel, producción de cemento y procesos químicos.

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PROPIEDADES FISICO-QUÍMICASLas importantes aplicaciones industriales de este grupo de minerales radican en sus propiedades fisico-químicas. Dichas propiedades derivan, principalmente, de:

* Su extremadamente pequeño tamaño de partícula (inferior a 2 m)  Su morfología laminar (filosilicatos) * Las sustituciones isomórficas, que dan lugar a la aparición de carga en las láminas y a la presencia de cationes débilmente ligados en el espacio interlaminar.

Como consecuencia de estos factores, presentan, por una parte, un valor elevado del área superficial y, a la vez, la presencia de una gran cantidad de superficie activa, con enlaces no saturados. Por ello pueden interaccionar con muy diversas sustancias, en especial compuestos polares, por lo que tienen comportamiento plástico en mezclas arcilla-agua con elevada proporción sólido/líquido y son capaces en algunos casos de hinchar, con el desarrollo de propiedades reológicas en suspensiones acuosas.

Por otra parte, la existencia de carga en las láminas se compensa, como ya se ha citado, con la entrada en el espacio interlaminar de cationes débilmente ligados y con estado variable de hidratación, que pueden ser intercambiados fácilmente mediante la puesta en contacto de la arcilla con una solución saturada en otros cationes, a esta propiedad se la conoce como capacidad de intercambio catiónico y es también la base de multitud de aplicaciones industriales.

Superficie específicaLa superficie específica o área superficial de una arcilla se define como el área de la superficie externa más el área de la superficie interna (en el caso de que esta exista) de las partículas constituyentes, por unidad de masa, expresada en m2/g.

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Las arcillas poseen una elevada superficie específica, muy importante para ciertos usos industriales en los que la interacción sólido-fluido depende directamente de esta propiedad.

A continuación se muestran algunos ejemplos de superficies específicas de arcillas:

Caolinita de elevada cristalinidad hasta 15 m2/g Caolinita de baja cristalinidad hasta 50 m2/g Halloisita hasta 60 m2/g Illita hasta 50 m2/g Montmorillonita 80-300 m2/g Sepiolita 100-240 m2/g Paligorskita 100-200 m2/g 

Capacidad de absorciónAlgunas arcillas encuentran su principal campo de aplicación en el sector de los absorbentes ya que pueden absorber agua u otras moléculas en el espacio interlaminar (esmectitas) o en los canales estructurales (sepiolita y paligorskita).

La capacidad de absorción está directamente relacionada con las características texturales (superficie específica y porosidad) y se puede hablar de dos tipos de procesos que difícilmente se dan de forma aislada: absorción (cuando se trata fundamentalmente de procesos físicos como la retención por capilaridad) y adsorción (cuando existe una interacción de tipo químico entre el adsorbente, en este caso la arcilla, y el líquido o gas adsorbido, denominado adsorbato).

La capacidad de adsorción se expresa en porcentaje de absorbato con respecto a la masa y depende, para una misma arcilla, de la sustancia de que se trate. La absorción de agua de arcillas absorbentes es mayor del 100% con respecto al peso.

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Hidratación e hinchamientoLa hidratación y deshidratación del espacio interlaminar son propiedades características de las esmectitas, y cuya importancia es crucial en los diferentes usos industriales. Aunque hidratación y deshidratación ocurren con independencia del tipo de catión de cambio presente, el grado de hidratación sí está ligado a la naturaleza del catión interlaminar y a la carga de la lámina.

PlasticidadLas arcillas son eminentemente plásticas. Esta propiedad se debe a que el agua forma una envuelta sobre las partículas laminares produciendo un efecto lubricante que facilita el deslizamiento de unas partículas sobre otras cuando se ejerce un esfuerzo sobre ellas.

TixotropíaLa tixotropía se define como el fenómeno consistente en la pérdida de resistencia de un coloide, al amasarlo, y su posterior recuperación con el tiempo. Las arcillas tixotrópicas cuando son amasadas se convierten en un verdadero líquido. Si, a continuación, se las deja en reposo recuperan la cohesión, así como el comportamiento sólido. Para que una arcilla tixotrópica muestre este especial comportamiento deberá poseer un contenido en agua próximo a su límite líquido. Por el contrario, en torno a su límite plástico no existe posibilidad de comportamiento tixotrópico.

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Durazno:Su Fruto es llamado melocotón o durazno, este contiene una única y gran semilla encerrada en una cascara dura las cuales son molidas para obtener un polvo que va actuar como coagulante. El elemento activo que tiene el durazno es el (polielectroitos) que es un derivado del almidón o celulosa y se encuentra en las pepas de las frutas como el albaricoque, damasco y el mismo melocotón.

Esta fruta, normalmente de piel aterciopelada, posee una carne amarilla o blanquecina de sabor dulce y aroma delicado. A la variedad que no tiene la piel aterciopelada se le llama nectarina o pelón.

Los melocotones, junto con las cerezas, ciruelas y albaricoques son frutas de hueso llamadas drupas. Se dividen en variedades cuya carne se separa fácilmente del hueso (prescos/ piescos) y en otras que se adhieren firmemente a él, como la variedad llamada pavía.

Los melocotones, junto con las cerezas, ciruelas y albaricoques, son frutas de hueso botánicamente llamadas drupas. Se dividen en variedades cuya carne se separa fácilmente del hueso («prescos/piescos») y en otras que se adhieren firmemente a él, como la variedad llamada «pavía». Las variedades de carne blanca (Presquillas en Aragón, diminutivo de presco) son típicamente muy dulces, con escaso gusto ácido y las más populares de países como China, Japón y sus vecinos asiáticos, mientras que las de carne amarilla, predilectas de los países europeos y norteamericanos, poseen un fondo ácido, que se paladea junto al dulzor. La piel de ambas variedades tiene tonos rojizos.

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PROPIEDADES NUTRITIVAS DEL DURAZNOLa fruta durazno o melocotón es dulce y jugoso, y se le reconoce por el aspecto aterciopelado de su piel. Es rico en fibra y vitamina A, pero destaca por su alto contenido en vitamina C. Es una fruta redondeada, tiene forma globosa; en su interior un hueso alberga una semilla. En algunas variedades el carozo está muy adherido a la pulpa y en otros se separa fácilmente su tamaño es de aproximadamente de 4 a 7 cm de diámetro, dependiendo de la variedad de durazno el color es rojo intenso, rosa pálido o amarillo anaranjado.

Información nutricional:Vitaminas del durazno:• A, C, B1, B2   y  B6 .

Minerales del durazno: • Potasio, fósforo, magnesio, calcio, azufre, cloro, manganeso, cobre y hierro.

Calorías57 Kcal

Agua 130 g

Glúcidos totales 14 g

Azúcares totales 12,3 g

Sacarosa 7 g

Glucosa 2,9 g

Fructosa 2,3 g

Fibra 2,2 g

Proteínas 1.3 g

Grasa 0.3 g

Colesterol 0 g

Sodio 0 mg

Potasio 279 mg

Calcio 9 mg

Hierro 0.4 mg

Vitamina C 10 mg

Vitamina B9 6 mcg

Betacaroteno 238 mcg

Luteina+zeaxantina 134 mcg

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Beneficios de su ingesta:

• Ayudan a estimular la secreción de jugos digestivos.• Aportan fibra soluble e insoluble. Estimula el movimiento intestinal y evita el estreñimiento, es un laxante muy efectivo y suave. Regula los niveles de colesterol y glucosa en sangre y previene la enfermedad cardiovascular. Disminuye el dolor que causan los problemas reumáticos y es de gran ayuda en las enfermedades pulmonares.• Estimula el apetito.• Auxilian en la limpieza de los riñones y la vesícula biliar.• Tonifica el estomago, hígado y corazón.• Se puede tomar a cualquier hora: constituye un tentempié perfecto, ya que tiene poca grasa y sodio.• Tienen un efecto laxante y diurético sobre el organismo.• Por su contenido en azufre, es un importante tonificador del sistema nervioso y sexual.• Si se les añade azúcar, su reacción es acida en el organismo.• Sedante nervioso.• Ayuda a mejorar los problemas de la piel y reumatismo.• Cuando se cocinan o enlatan, pierden todos sus elementos vitales.• Los que padecen cáncer deben consumirlo. Se debe comer maduro para que no resulte indigesto.• Los carotenos benefician la vista, la piel, las encías y los dientes.• Sus vitaminas producen un efecto antioxidante, que inhibe a acción de los radicales libres y protege el organismo del envejecimiento, previene ciertos tipos de cáncer y disminuye el riesgo de desarrollo de enfermedades crónicas y degenerativas.

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ANTECEDENTES CONCEPTO DE ARCILLA:Las arcillas son un grupo de minerales industriales con características mineralógicas y genéticas muy variadas de las que se derivan un amplio rango de propiedades y por consiguiente de aplicaciones industriales.

Las arcillas industriales se pueden clasificar en los siguientes grandes grupos:

1. Arcillas rojas o comunes2. Arcillas de cocción blanca, caolines, halloisitas y arcillas refractarias3. Bentonitas y tierras de Fuller4. Sepiolitas y paligorskitas

Cada uno de estos grupos puede también ordenarse en función de sus principales usos industriales. Así las arcillas rojas tienen aplicación fundamentalmente en la cerámica industrial (pavimentos, revestimientos y cerámica estructural) y alfarería, las arcillas de cocción blanca también se emplean en cerámica industrial, los caolines en las industrias del papel y la cerámica, las halloisitas en cerámica artística(porcelanas), las arcillas refractarias en chamotas para pavimentos de gres natural, las bentonitas en la industria de los absorbentes y el petróleo, las tierras de Fuller como absorbentes industriales, y finalmente las sepiolitas y paligorskitas en el campo de los absorbentes domésticos. (Almond.D ,2003)

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¿Qué es la Arcilla? A ESTA pregunta sencilla le podemos buscar una respuesta de acuerdo con el pensamiento de Campoamor: " ... todo es según el color, del cristal con que se mira". Es decir que si desde el punto de vista geológico las arcillas son minerales naturales que se formaron hace varios millones de años y que reúnen las características peculiares de composición y formación relacionadas con el curso de la evolución de la Tierra, para el artista constituyen los materiales plásticos o los pigmentos que le permiten expresar, mediante formas y composiciones de color, un estado de alma o de conciencia que puede ser bello. . (MASPOCH ,2009).Desde un punto de vista utilitario las arcillas han sido los materiales preferidos por el hombre para la manufactura de utensilios que sirven en la cocción y el consumo de sus alimentos, de vasijas de barro para almacenar y añejar el vino, de piezas finas de porcelana, así como pisos de mosaico y embaldosados. (Urquiza,F, 2009)La época moderna ha incorporado a las arcillas en numerosos productos de uso cotidiano a través de las nuevas tecnologías de modo que, aunque no lo percibamos, las arcillas forman parte importante de nuestras vidas. Un ejemplo son los nuevos materiales poliméricos que incluyen en su composición las arcillas minerales con el fin de lograr superficies suaves al tacto y propiedades mecánicas mejoradas, como en los juguetes, en las partes de automóvil y en otros componentes que son, además, resistentes a la flama y al desgaste. Algunos productos de alta tecnología incorporan a las arcillas en alta proporción, como los convertidores catalíticos que se utilizan en el control de emisiones contaminantes de los vehículos de motor,o bien en el papel incombustible con que se provee a los astronautas desde las revistas de alta calidad. (Vaia, R ,2009)

Estructura de la Arcilla

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Las láminas de las arcillas presentan una estructura molecular basada en el apilamiento de capas. La primera capa esta conformada por cristales regulares cuya unidad básica es el tetraedro se encuentra eléctricamente descompensado, ya que el silicio aporta cuatro cargas positivas frente a las ocho cargas negativas de los cuatro oxígenos presentes en los vértices, por lo que debe unirse a otros cationes para neutralizar sus cargas. Para ello, cada vértice de la cara basal pertenece a dos tetraedros vecinos, ya que cada oxigeno esta en coordinación con dos silicios, formando capas tetraédricas que se distribuyen bajo la configuración de hexágonos. La segunda capa esta constituida por octaedros de magnesia o alúmina, cuyos vértices están formados por oxígenos similar a los tetraedros, los octaedros se encuentran eléctricamente descompensados, ya que se tienen dos cargas positivas(si el catión es mg2+)o mas bien,tres cargas positivas (si el catión es Al3+) frente alas doce cargas negativas aportadas por sus seis vértices. Para neutralizarse, los vértices tienen que compartirse entre si formando una capa octaédrica.Estructura General de la Arcilla utilizadas en la preparación de Nanocompuestos Polimericos.”(Maspoch,2009).

Granulación de la Arcilla

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Se denomina clasificación granulométrica o granulometría, a la medición y graduación que se lleva a cabo de los granos de una formación sedimentaria, de los materiales sedimentarios, así como de los suelos, con fines de análisis, tanto de su origen como de sus propiedades mecánicas, y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica, (Vaia,2009)

LA MONTMORILLONITA

Granulometría

Partícula

Tamaño

Limos 0,002-0,06 mm

Arenas 0,06-2 mm

Gravas 2 mm-6 cm

Cantos rodados

6-25 cm

Arcillas < 0,002 mm

Bloques >25 cm

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Es un mineral del grupo de los silicatos, subgrupo filosilicatos y dentro de ellos pertenece a las llamadas arcillas. Es un hidroxisilicato de magnesio y aluminio, con otros posibles elementos. Recibe su nombre de la localidad francesa de Montmorillon. Se caracteriza por una composición química inconstante. Es soluble en ácidos y se expande al contacto con agua. Estructuralmente se compone por una capa central que

contiene aluminio y magnesio coordinados octaédricamente en forma de óxidos e hidróxidos. Dicha capa central está rodeada por otras dos capas. Las capas externas están formadas por óxidos de silicio coordinados tetraédricamente. Para cimentación de construcciones es uno de los terrenos en los que se deben tomar más precauciones debido a su carácter expansivo. También posee propiedades tixotrópicas, lo que permite su utilización como lodos de perforación. (Ray,2006).

OBJETIVO

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Dosificar y analizar el agua con contenido de material coloidal, usando pepas de arcilla de origen natural con el fin de conocer las ventajas que se presentan al cuanto al costo y beneficio del medio ambiente de acuerdo com nos indique el ingeniero .

BIBLIOGRAFIA

Almond,D. (2003). Minerals in Soil Environments. Number 1 in the Soil Science Society of America Book Series. Published by Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin, USA.

Handbook of Mineralogy (Anthony et al.), 2 (1995), 551. Base de datos de la IMA

Rowell, D. L. 1997. Soil science: Methods and applications. Addison Wesley Longman Limited, England. 17 - 28 pp.

EXPERIMENTO

CLASIFICACION DEL AGUA USANDO PEPA DE DURAZNO

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ANTESCEDENTES:

El agua es un recurso esencial para los seres vivos, es el liquido vital para la sustentación de la vida que permite la sobrevivencia del ser humano en el planeta. Este recurso se encuentra en la naturaleza en distintas formas: nevados, lagunas, cursos de aguas superficiales (riachuelos y ríos) y agua subterránea, sin embargo en algunos casos el agua presenta impurezas (coloides) y para remover esta coloración se utiliza la clarificación, la cual por medio de un proceso de coagulación-floculación logra llevar el agua a condiciones deseadas en la potabilización.

En los países en desarrollo, los procesos de coagulación y floculación para el tratamiento de agua se realizan utilizando materias primas importadas. Por ejemplo, costa rica ha importada alrededor de 3.000 toneladas anuales de sulfato de aluminio, equivalentes a medio millón de dólares por año durante los últimos 5 años (Vargas, Romero 2006)

En el Perú el proceso de potabilización se da en mucho lugares, pero dentro de ese marco es muy difícil eliminar todos los coloides del agua, por lo tanto el agua que llega a nuestras casas, contiene un porcentaje de coloides de nivel medio o alto; siendo esto perjudicial para la vida y la salud.

En la cuenca del rio de santa, hay evidencias de una intensa actividad minera pasada, desarrollada con polimetálicos, oro, carbón, tungsteno y algunos no metálicos, que han dejado un pasivo ambiental muy disperso, pero a nivel mayormente de pequeña minera y algo de mediana minería.

COLOIDES:

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El nombre de coloide proviene de la raíz griega kolas que significa puede pegarse .este nombre que hace referencia a una de las principales propiedades de los coloides: su tendencia espontanea a agregar o formar coagulos.

Los coloides también afectan el punto de ebullición del y son contaminantes.

Los coloides se diferencia de la suspensiones químicas, principalmente en el tamaño de las fases dispersa. Las pariculas en los colides no son visibles directamente, son visibles a nivel macroscópico (mayoeres de 1 um). Además, al reposar, las fases de una suspensión química se separan, mientras que las de un coloide no lo hacen. La suspensión química es filtrable, mientras que la de un colide no es filtrable.

OBJETIVOS:

General :

- Clarificar dosificar y analizar el agua con contenido de material coloidal, usando coagulantes de origen natural con el fin de conocer las ventajas que se presentan en cuanto al costo y beneficio del medio ambiente.

PROBLEMA:

Las empresas mineras que se ubican en donde nace el rio Santa, Rio que luego da origen al rio Lacramarca. Estas industrias mineras, vierten sustancias toxicas al agua que contaminan la misma.

Otro factor serian las industrias pesqueras, que se ubican en la zona 27 de octubre de Chimbote, estas vierten, de igual manera todos sus desechos a las aguas del rio Lacramarca.

También la contaminación e producida por la misma población que se encuentra alrededor del rio, esta arroja sin ninguna preocupación sus desechos y también, son fuentes contaminante los desagües de las casas de estas personas a las que no les interesan las consecuencias de que trae consigo esta contaminación.

El vertimiento, también de detergente y productos químicos, que se desechan después de haberlos usado en el lavado de autos que se hace en las riberas del rio.

El afluentes de las fabricas consiste en sanguaza, restos de pescado y agua de cola, los que cuando son arrojados dentro de la laguna deterioran el oxígeno disuelto en el agua, incrementan los sólidos en suspensión, restringen la actividad fotosintética del fitoplancton, tapizan el fondo alterando la vida bentónica, propician la actuación bacteriana anaeróbica generando compuestos tóxicos como amonio, amoniaco, nitritos, fosfatos, sulfuros, etc. Los compuestos de fosforo y nitrógeno, por su lado contribuyen con el proceso de eutrofización del cuerpo del agua, entendiendo como un exceso de producción primaria, aunque resulte paradójico, acarrea inconvenientes para el equilibrio del ecosistema.

HIPOTESIS:

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La pepa de durazno va actuar como coagulante del agua de la desembocadura rio Santa

METODOLOGIA:

Obtencia de la pepa de durazno:

El material utilizado para realizar el proyecto, va ser obtenido del mercado el progreso.

Cantidad del material utilizado:

Para obtener 15g de polvo de pepa de melocotón se utiliza 1 kg de fruta pero en nuestro caso nosotros conseguimos el durazno y tuvimos extraer la pepa del interior del fruta y una extraída con un material pesado rompimos la pepa y sacamos lo que hubo adentro un material blando de la pepa llamada «semilla»

Proceso de obtención del polvo de pepa de durazno :

1. Extraer el material blanco de la pepa2. Usando un mortero, aplastar el material blanco hasta hacerlo

uniforme3. Eliminar la cascara color marrón que cubre el material blando4. Llevar el material al horno para eliminar el agua que posee5. Embolsar el material del polietileno

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Examen de Agua de RIO SANTA , pasos

Pasos para realizar el examen de agua

EQUIPO VALOROMETRICO DR900

TOMAMOS 50 ML DE LA MUESTRA

AÑADER SACHET DE ACIDO ASCORBICO

AGREGA REACTIVO EN POLVO DE ALUMINIO ALUVER3, SE PRODUCE UN COLOR NARANJA EN LA MUESTRA, SE DEJA REACIONAR 1 MIN

PREPARACION DEL BLANCO

10ML DE LA MUESTRA DEL FRASCO MEZCLADO

AÑADE UN SACHED DE REACTIVO POLVO BLEACHING3

SE DEJA REACIONAR 30 SEGUNDOS CON AGITACION

SE INICIA UN TIEMPO DE REACION DE 15 MIN

PREPARACION DE LA MUESTRA

10ml de la muestra del frasco mezclado se coloca la muestra en el equipo se preciona pantalla ZERO

Depues de 5 minutos se limpia la muestra y se coloca en el quipo

Presionar read , los resultados te muestran mg/l AL 3

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