Método de teste padrão ASTM C837 para índice de azul de metileno de argila

Método de teste padrão ASTM C837 para índice de azul de metileno de argila

O método de teste padrão “ASTM C837 para índice de azul de metileno de argila”, desenvolvido pela Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM), descreve um método de teste que envolve a medição da adsorção do corante azul de metileno pela argila, que é calculado como o índice de azul de metileno de uma argila.

Método de teste padrão ASTM C837 para índice de azul de metileno de argila

Testes em muitas argilas geralmente mostram uma relação linear entre o índice de azul de metileno e propriedades-chave da argila, como capacidade de troca catiônica, resistência da ligação a seco e velocidade de fundição. Quando a porção coloidal da argila é caulinita, há também uma correlação direta com a superfície específica (conforme determinado pela adsorção de nitrogênio). Quando a porção coloidal contém quantidades significativas de ilita ou montmorilonita, a mesma correlação próxima não está presente. O índice de azul de metileno correlaciona-se melhor com as propriedades de formação de cerâmica do que com a superfície específica.

Esta fração de uma argila, localizada na faixa coloidal (geralmente definida como a faixa de 0,5 a 0,001 µm), determina as propriedades estritamente coloidais da argila e, juntamente com a quantidade e o tipo de matéria orgânica associada à argila e a fração entre 2 e 0,2 µm, determina em grande parte as propriedades da argila quando usada em processos de conformação cerâmica. A superfície específica de uma argila é uma função do tamanho e da morfologia das partículas, e há uma relação entre a adsorção de corante e a superfície específica. No entanto, o índice de azul de metileno não deve ser considerado uma análise de tamanho de partícula, pois o valor resultante é dominado exclusivamente pelas características da extremidade muito fina da distribuição de tamanho de partícula. Este procedimento descreve a determinação da adsorção de corante (neste caso, azul de metileno) de uma argila.

Os principais equipamentos utilizados nestes testes são:

  • Balança, precisão de até 0,01 g.
  • Misturador.
  • Medidor de pH ou papel de pH.
  • Béquer, 600 mL.
  • Bureta, 25 mL.
  • Conta-gotas ou vareta de vidro para mexer.
  • Papel de filtro.

Produtos químicos de grau reagente devem ser utilizados em todos os testes. Salvo especificação em contrário, todos os reagentes devem estar em conformidade com as especificações do Comitê de Reagentes Analíticos da Sociedade Química Americana, onde tais especificações existirem. Outros graus podem ser utilizados, desde que seja determinado previamente que o reagente possui pureza suficiente para permitir seu uso sem comprometer a precisão da determinação.

Salvo indicação em contrário, o termo água deve ser entendido como água destilada ou água de igual pureza.

A solução de azul de metileno deve ser armazenada no escuro.

Durante o teste, 2,00 g de argila seca, de acordo com o método de teste descrito na norma ASTM C324, são pesados ​​e colocados em um béquer de 600 mL. Se a argila não puder ser testada imediatamente após a secagem, ela deve ser armazenada em um dessecador. Adicione 300 mL de água destilada ao béquer e misture com um misturador até que a argila esteja uniformemente dispersa. Determine o pH da pasta e adicione ácido sulfúrico suficiente para levar o pH de 2,5 a 3,8. Continue misturando enquanto ajusta o pH e continue por 10 a 15 minutos após a última adição de ácido. Teste o pH da pasta novamente e adicione ácido, se necessário, para trazer o pH de volta para 2,5 a 3,8. Enquanto a pasta ainda estiver sob o misturador, preencha a bureta com solução de azul de metileno, adicione 5 mL da solução e misture por 1 a 2 minutos. Usando um conta-gotas ou uma vareta de vidro, pegue uma gota da pasta e coloque-a na borda do papel de filtro.

Observe a aparência da gota no papel de filtro. O ponto final é indicado pela formação de um halo azul claro ao redor da gota. Continue adicionando a solução de azul de metileno à pasta em incrementos de 1,0 mL, agitando por 1 a 2 minutos após cada adição e, em seguida, teste até atingir o ponto final. Para argilas plásticas com índices de azul de metileno relativamente altos, o teste pode ser iniciado após duas ou três adições de 5 mL para economizar tempo. Aguarde de 1 a 2 minutos de agitação após cada incremento de 5 mL. Após atingir o ponto final, continue agitando por 2 minutos e teste novamente. Maior sensibilidade pode ser alcançada usando amostras maiores, que têm pouco efeito no valor obtido.

Os cálculos são efetuados usando a equação fornecida no padrão.

A sensibilidade deste método de teste é calculada com base no índice de azul de metileno mais/menos 0,25 meq/100 g de argila. O valor do índice de azul de metileno não pode ser diretamente relacionado a nenhuma propriedade da argila, de forma simples e mensurável, portanto, a parcialidade deste método de teste não pode ser determinada.

Em resumo, o índice de azul de metileno é um teste de índice simples que indica a atividade da argila. O índice de azul de metileno da argila mede a quantidade de minerais de argila ativos, particularmente aqueles com alta capacidade de troca catiônica. É frequentemente usado para avaliar a atividade superficial e a capacidade de adsorção da argila em ciência do solo, engenharia civil e processamento de minerais.

O índice de azul de metileno é definido como a quantidade de corante azul de metileno adsorvida por grama de argila ou material até que o corante não seja mais adsorvido, mas permaneça livre na solução.

Os objetivos deste método de teste são:

  • Determinação da atividade da argila (importante na engenharia geotécnica).
  • Avaliar o potencial de inchamento e a reatividade da argila.
  • Para estimar níveis de contaminação ou impurezas em materiais como agregados.
  • Avaliação de materiais em indústrias como cerâmica, fluidos de perfuração e produção de concreto.

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