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Estructura del cristal Forma de partícula Tamaño de partícula, µm Área Superf. BET-N2-m 2 /g BET-H2O-m 2 /g Lámina Lámina Lámina Lámina Lámina Láminas hexagonales 5 – 0,5 15 – 25 ----- Láminas extensas Láminas largas hta. 0,5 50 – 110 ----- Hojuelas Agujas Láminas 2 – 0,1 1 – 0,1 5 – 0,1 30 – 80 200 – 800 CEC,meq/100g 3 – 15 10 – 40 80 – 150 15 – 25 10 – 40 Visc. en agua Baja Baja Alta Alta Baja Efecto de Sales Flocula Flocula Flocula Ligera Flocula 2.2.6. Grupo de minerales de arcilla 200 ----- Los grupos de minerales de arcilla que a continuación se presentan son los más comunes y de mayor interés en la tecnología de fluidos de perforación. Caolinita La caolinita está compuesta por una capa tetraédrica sencilla y una capa de alúmina dioctaédrica sencilla. La capa tetraédrica está unida a la capa octaédrica de modo tal que los hidróxilos en la cara del octaedro se ubican junto a los oxígenos en la cara del tetraedro. (Ver Figura 2.3) Las cargas dentro de la estructura están balanceadas, y existen muy pocas sustituciones superficiales. Existen hidrógenos fuertemente unidos entre las capas sucesivas de la unidad básica, lo cual previene la expansión superficial. Tetraédrico Octaédrico 15 140 -----
Figura. 2.3. Estructura de la caolinita. Esta arcilla se encuentra ampliamente en lutitas y depósitos marinos. Existe una tendencia a la transformación de la caolinita a ilita y clorita a grandes profundidades. Ilita La ilita pertenece a la clase de minerales llamados micas. La mica es un mineral del tipo 2:1, en el cual dos capas tetraédricas empaquetan una capa octaédrica, tal como muestra la Figura 2.4; la cual ilustra la estructura de la ilita. Las dos características más importantes de las micas son: a) que la sustitución isomorfa ocurre principalmente en la capa tetraédrica, donde el silicio es reemplazado por aluminio o hierro, y b) que la deficiencia de carga entonces producida se balancea por iones potasio. Montmorilonita Figura 2.4. Estructura de la mica (Ilita). La montmorilonita es el principal mineral de arcilla en la bentonita. Es el mineral más conocido dentro del grupo de minerales llamados esmectitas. La Figura 2.5 muestra un diagrama de su estructura. 16
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