Polimeros

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SISTEMA ARGILA-ÁGUA:
DETERMINAÇÃO DAS PROPRIEDADES REOLÓGICAS DE DISPERSÕES DE ARGILAS BENTONÍTICAS E INTRODUÇÃO À TEORIA DA DUPLA CAMADA DIFUSA

João Emídio da Silva Neto
Unidade Acadêmica de Engenharia de Materiais
Centro de Ciência e Tecnologia
Universidade Federal de Campina Grande
Av. Aprígio Veloso, 882
58109-970-Campina Grande-PB
Email: Joaoemidio2@uol.com.br-------------------------------------------------
Relatório
Resumo

Este trabalho tem como escopo a análise das propriedades reológicas de dispersões de duas amostras de argilas bentoníticas (policatiônica, sódica), provenientes do município de Boa Vista - PB, Brasil. O estudo realizado foi relativo às viscosidades aparente e plástica e o volume de filtrado. As dispersões analisadas foram preparadas naconcentração de 4,86% em massa de argila (24,3 g de argila em 500 mL de água deionizada). Para a determinação das viscosidades plásticas e aparentes e do volume filtrado utilizou-se o viscosímetro Fann 35ª e o filtro prensa Fann, respectivamente. Verificou-se o comportamento reológico das duas argilas de acordo com as normas vigentes para uso como agente tixotrópico para fluidos de perfuração. Após oestudo realizado concluiu-se que a argila sódica apresenta propriedades reológicas próximas das desejadas para uso como fluido de perfuração, entretanto, a argila policatiônica trabalhada com cloreto de cálcio pura é ineficiente, ou seja, indesejável para a utilização proposta (Fluido de Perfuração).

Palavras - chave: bentoníta, argila, policatiônica, tixotrópico,

CLAY - WATER SYSTEM:DETERMINATION OF RHEOLOGICAL PROPERTIES OF DISPERSIONS OF BENTONITE CLAY AND INTRODUCTION THEORY OF DOUBLE LAYER DIFFUSE

Abstract

This work has as scope the analysis of rheological properties of dispersions of two samples of bentonite clay (polycation, sodium) from the city of Boa Vista - PB, Brazil. The study was conducted on the apparent and plastic viscosity and the volume of filtrate.Dispersions tested were prepared at a concentration of 4.86% by weight of clay (24.3 g of clay in 500 mL of deionized water). To determine the plastic viscosity and apparent volume and filtered using the Fann viscometer and filter press 35th Fann, respectively. It was the rheological behavior of the two clays in accordance with the standards for use as thixotropic agent for drilling fluids. After thestudy concluded that sodium clay rheological properties similar to those desired for use as drilling fluid, however, the polycationic clay worked with pure calcium chloride is inefficient, or undesirable for the proposed use (Fluid Drilling)

Key - words: bentonite, clay, polycationic, thixotropic.

Introdução

A teoria da dupla camada difusa foi proposta por Gouy e Chapman, ela veioaperfeiçoar a teoria da dupla camada rígida de Helmholtz,.[1] A teoria da dupla camada proposta por Helmholtz, embora ainda usada, já foi modificada, pois a rigidez prevista é inviável e não se pode admitir que zeta mínimo seja zero, ou seja, d = 0 ou q = 0.[4]
Tendo em vista o efeito da agitação térmica e o efeito de forças elétricas que tendem a atrair cargas elétricas de sinal contrário e a repelircargas do mesmo sinal. Segundo esta teoria, os cátions ionizados não se situam todos à mesma distância fixa em relação à superfície da partícula .[4] Pelo contrário, próximo da superfície haverá maior concentração de cátions ao qual irão diminuindo progressivamente à medida que a distância da superfície aumenta, atingindo-se um ponto onde na solução existem cátions e anions em número equivalente. Oscátions formariam, por conseguinte uma envoltura difusa em volta da partícula. Se aplicar a suspensão um campo elétrico externo, então moléculas daquela água movimentam-se com as partículas em direção ao ânodo. O limite X-X da água rigidamente ligada assemelha-se a um prato de um condensador elétrico e o outro prato sendo o limite em que na água livre corresponde ao potencial zero. A distância...
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