La norma “ASTM C837 Método de prueba estándar para el índice de azul de metileno de arcilla” desarrollada por la Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales (ASTM) describe un método de prueba que implica medir la adsorción del tinte azul de metileno por la arcilla, que se calcula como el índice de azul de metileno de una arcilla.
Las pruebas realizadas en muchas arcillas generalmente muestran una relación lineal entre el índice de azul de metileno y propiedades clave de la arcilla, como la capacidad de intercambio catiónico, la resistencia de adhesión en seco y la velocidad de colada. Cuando la porción coloidal de la arcilla es caolinita, también existe una correlación directa con la superficie específica (determinada por adsorción de nitrógeno). Cuando la porción coloidal contiene cantidades significativas de ilita o montmorillonita, no se observa esta estrecha correlación. El índice de azul de metileno se correlaciona mejor con las propiedades de formación de cerámica que con la superficie específica.
Esta fracción de arcilla, ubicada en el rango coloidal (generalmente definido como el rango de 0,5 a 0,001 µm), determina las propiedades estrictamente coloidales de la arcilla y, junto con la cantidad y el tipo de materia orgánica asociada a la arcilla y la fracción entre 2 y 0,2 µm, determina en gran medida las propiedades de la arcilla cuando se utiliza en procesos de formación de cerámica. La superficie específica de una arcilla es una función del tamaño de partícula y la morfología, y existe una relación entre la adsorción de colorante y la superficie específica. Sin embargo, el índice de azul de metileno no debe considerarse un análisis del tamaño de partícula, ya que el valor resultante está dominado únicamente por las características del extremo muy fino de la distribución del tamaño de partícula. Este procedimiento describe la determinación de la adsorción de colorante (en este caso, azul de metileno) de una arcilla.
Los principales equipos utilizados en estas pruebas son:
En todas las pruebas se deben utilizar reactivos químicos. Salvo que se especifique lo contrario, todos los reactivos deben cumplir con las especificaciones del Comité de Reactivos Analíticos de la Sociedad Química Americana, cuando existan. Se pueden utilizar reactivos de otros grados, siempre que se determine previamente que su pureza permita su uso sin afectar la precisión de la determinación.
Salvo indicación en contrario, se entenderá por el término agua el agua destilada o el agua de igual pureza.
La solución de azul de metileno debe almacenarse en la oscuridad.
Para la prueba, se pesan 2,00 g de arcilla seca, según el método de prueba descrito en ASTM C324, y se colocan en un vaso de precipitados de 600 mL. Si la arcilla no se puede analizar inmediatamente después del secado, debe almacenarse en un desecador. Agregue 300 mL de agua destilada al vaso de precipitados y mezcle con un mezclador hasta que la arcilla esté uniformemente dispersa. Determine el pH de la suspensión y agregue suficiente ácido sulfúrico para llevarlo a un pH de 2,5 a 3,8. Continúe mezclando mientras ajusta el pH y continúe durante 10 a 15 minutos después de la última adición de ácido. Pruebe nuevamente el pH de la suspensión y agregue ácido si es necesario para volver a llevarlo a un pH de 2,5 a 3,8. Mientras la suspensión aún está bajo el mezclador, llene la bureta con solución de azul de metileno, agregue 5 mL de la solución y mezcle durante 1 a 2 minutos. Utilizando un gotero o una varilla de vidrio para mezclar, tome una gota de la suspensión y colóquela en el borde del papel de filtro.
Observe la apariencia de la gota en el papel de filtro. El punto final se indica mediante la formación de un halo azul claro alrededor de la gota. Continúe añadiendo solución de azul de metileno a la suspensión en incrementos de 1,0 mL, agitando de 1 a 2 minutos después de cada adición, y luego realice la prueba hasta alcanzar el punto final. Para arcillas en bolas con índices de azul de metileno relativamente altos, la prueba puede iniciarse después de dos o tres adiciones de 5 mL para ahorrar tiempo. Deje agitar de 1 a 2 minutos después de cada incremento de 5 mL. Una vez alcanzado el punto final, continúe agitando durante 2 minutos y vuelva a realizar la prueba. Se puede lograr una mayor sensibilidad utilizando muestras más grandes, que tienen poco efecto en el valor obtenido.
Los cálculos se realizan utilizando la ecuación dada en la norma.
La sensibilidad de este método de ensayo se calcula mediante el índice de azul de metileno ± 0,25 meq/100 g de arcilla. El valor del índice de azul de metileno no puede relacionarse directamente con ninguna propiedad simple de la arcilla, por lo que no se puede determinar el sesgo de este método.
En resumen, el índice de azul de metileno es una prueba sencilla que indica la actividad de la arcilla. El índice de azul de metileno de la arcilla mide la cantidad de minerales arcillosos activos, en particular aquellos con alta capacidad de intercambio catiónico. Se utiliza a menudo para evaluar la actividad superficial y la capacidad de adsorción de la arcilla en la edafología, la ingeniería civil y el procesamiento de minerales.
El índice de azul de metileno se define como la cantidad de colorante azul de metileno adsorbido por gramo de arcilla o material hasta que el colorante ya no se adsorbe sino que permanece libre en solución.
Los objetivos de este método de prueba son:
Nuestra organización, que lleva años apoyando a empresas de todos los sectores mediante una amplia gama de actividades de prueba, medición, análisis y evaluación, cuenta con un sólido equipo de empleados que siguen de cerca los avances científicos y tecnológicos globales y se mejoran constantemente. En este contexto, también ofrecemos servicios de prueba de acuerdo con el método de prueba estándar ASTM C837 para el índice de azul de metileno en arcilla.
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