Analisi mineralogica del campione di sabbia dell’Areal Morro Branco di Porto Grande – AP

DOI: 10.32749/nucleodoconhecimento.com.br/ambiente/analisi-mineralogica
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CONTEÚDO

ARTICOLO ORIGINALE

ANDRADE, Alexsandrea Ricarda Pinheiro [1], PEREIRA, Iara Rafaelle Silva [2], DIAS, Claudio Alberto Gellis de Mattos [3], FECURY, Amanda Alves [4], DENDASCK, Carla Viana [5], DANTAS, Antônio de Pádua Arlindo [6]

ANDRADE, Alexsandrea Ricarda Pinheiro. Et al. Analisi mineralogica del campione di sabbia dell’Areal Morro Branco di Porto Grande – AP. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Anno 05, Ed. 03, Vol. 11, pp. 14-20. marzo 2020. ISSN: 2448-0959, Link di accesso: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/ambiente/analisi-mineralogica, DOI: 10.32749/nucleodoconhecimento.com.br/ambiente/analisi-mineralogica

RIEPILOGO

Il comune di Porto Grande è stato creato il 1o maggio 1992 e si trova nella regione settentrionale dello stato di Amapá, con un’area di 4 400 km². L’obiettivo di questo lavoro è quello di eseguire l’analisi semiquantitativa di un campione di sabbia di Areal situato nel comune di Porto Grande, il campione raccolto ha attraversato alcuni passaggi fondamentali come: essiccazione, determinazione dell’umidità, determinazione delle frazioni di argilla, limo e sabbia, omogeneizzazione, quarteamento e analisi delle dimensioni delle particelle. Nella determinazione dell’umidità abbiamo ottenuto la percentuale del 2,4%, e questa era la differenza tra la massa umida e la massa secca del nostro campione P1, dopo il processo di setacciatura, la percentuale del materiale trattenuto in ogni setaccio è stata calcolata per analizzare le prestazioni del nostro setaccio e infine è stata eseguita la determinazione delle frazioni di argilla, che aveva come peso 0,17 g , limo del peso di 24,83 g e sabbia del peso di 275 g. Tuttavia, al termine delle prove possiamo osservare un’anomalia nei risultati dell’analisi granulometrica, dovuta al fatto che il setaccio in questione sarebbe umido, impedendo così il passaggio dell’intero materiale granulometrico fine.

Parole chiave: Analisi Mineralogica, Porto Grande, sabbia.

INTRODUZIONE

Lo stato di Amapá è una delle 27 unità federative del Brasile. Il suo territorio è di 142.828.521 km², delimitato dallo stato di Pará a ovest e sud, dalla Guyana francese a nord, dall’Oceano Atlantico ad est e dal Suriname a nord-ovest. Dei 14,3 milioni di ettari che lo Stato ha, il 72% è destinato a unità di conservazione e terre indigene). Lo stato ospita il più grande parco nazionale del paese (Monti Tumucumaque) (IBGE, 2018).

Il comune di Porto Grande è stato creato il 1o maggio 1992 e si trova nella regione settentrionale dello stato di Amapá, con un’area di 4 400 km². Dal punto di vista economico, Porto Grande si distingue come un importante produttore di frutta come ananas e arancia, oltre al mais. Il servizio pubblico muove anche l’economia della regione (IBGE, 2018).

La sabbia è un materiale di origine minerale finemente diviso in granuli, composto fondamentalmente da biossido di silicio, con da 0,063 a 2 mm. Si forma sulla superficie terrestre dalla frammentazione delle rocce per erosione, per azione del vento o dell’acqua, attraverso processi di sedimentazione può essere trasformata in arenaria (FERREIRA e DAITX, 2003).

I depositi di sabbia situati intorno alla sede del comune di Porto Grande, stato di Amapá, latitudine: 00º 42′ 48″ N e Longitudine: 51º 24′ 48″ W con un’altitudine: 60m con una superficie: 4421,6 km2 in un raggio di 4 km, sono composti da sabbia a grana media, quarzo con uno spessore medio da 8 a 10 metri, a volte intervallati da lenti di sabbia fine o materiale pelytic durante la copertura sedimentaria pharerozoica comprendente una scala numerica 358-145 milioni di anni. La geometria, le dimensioni, il cubagem e l’origine di questi depositi non sono ancora ben noti, si verificano vicino al contatto della pianura alluvionale amapaense-costiera con rocce intemperie della base cristallina (OLIVEIRA, 2010).

Sono strati di spessore fino a 9 metri, composti da sabbia bianca friabile, da moderatamente a poco selezionata, con granulometria da fine a media, talvolta con granuli più grandi e anche piccoli clasti. La mineralogia è essenzialmente al quarzo ei grani sono angolari a sub-angolari. Sono presenti strutture sedimentarie di tipo a lettiera piana parallela e stratificazione incrociata da piccolo tabulare a tangenziale, con un “set” di dimensioni variabili, troncato da livelli arricchiti da piccoli ciottoli (OLIVEIRA, 2010).

A volte la variazione locale può essere osservata per una sabbia più fine e scarsamente selezionata, oltre alla presenza di strati metrici (fino a 2 metri) e matacões dello stesso diametro, con materiale pelitico la sabbia fine nel processo di ossidazione e lateralizzazione, che danno un tono rossastro (SHEPHERD e WALSH, 2002).

Ci sono diversi processi minerali per l’estrazione della sabbia nella regione e l’attività è piuttosto momentanea, essendo comune la chiusura temporanea delle aziende che estraggono queste risorse a causa della domanda del prodotto da parte del mercato. La procedura di estrazione è moderatamente semplice e corrisponde allo smantellamento meccanico con l’ausilio di un caricatore e al carico diretto in un camion da trasporto (SILVA et al., 2006).

OBBIETTIVO

Eseguire l’analisi mineralogica di un campione di sabbia dell’Areal Morro Branco nel comune di Porto Grande – AP.

METODO

RACCOGLIERE

Tre campioni di sabbia sono stati raccolti manualmente in tre punti, con punti di elevazione tra i 71 e gli 81 m, nella spiaggia di Morro Branco, situata nel comune di Porto grande nello stato di Amapá, il 14 settembre 2018 (Figura 1).

Figura 1 Mostra la raccolta manuale di campioni di sabbia dalla spiaggia di Morro Branco nel comune di Porto Grande- AP.

ASCIUGATURA

Dal campione P1, 1 kg è stato selezionato per essere portato nella serra, dove è rimasto per circa 24 ore, in un contenitore separato è stato posizionato il resto del campione P1, che ha trascorso lo stesso periodo nella serra ad una temperatura compresa tra 110 °C.

DETERMINAZIONE DELL’UMIDITÀ

Il campione di 1 kg precedentemente separato è stato prelevato dalla serra e pesato di nuovo, per ottenere la quantità di umidità che il campione avrebbe perso, per questo abbiamo usato la seguente equazione:Dove: U=Umidità / Mu= Massa umida / Ms= Massa secca

OMOGENEIZZAZIONE E QUARTEAMENTO

Il resto del campione P1 che si trovava nella serra è stato rimosso per passare attraverso i processi di omogeneizzazione (Figura 2) e quartazione (Figura 3), dove l’omogeneizzazione mira ad ottenere una distribuzione più uniforme dei costituenti, consentendo così la quartazione in frazioni più piccole. L’operazione di quartazione viene eseguita con l’obiettivo di ridurre la massa da maneggiare per il processo e mira a preparare il campione per l’analisi chimica e mineralogica delle dimensioni delle particelle dove dopo questi processi abbiamo preso un campione rappresentativo di 1 kg.

Figura 2 Mostra il processo di omogeneizzazione dei campioni di sabbia dalla spiaggia di Morro Branco nel comune di Porto Grande- AP.Figura 3 Mostra il processo di quartazione dei campioni di sabbia dalla spiaggia di Morro Branco nel comune di Porto Grande- AP.

SILICATO DI SODIO

12.206 g di silicato di sodio sono stati separati e depositati in un pallone volumetrico vicino a 1 L di acqua distillata. Successivamente, 10 ml di questa soluzione sono stati rimossi con l’aiuto di una pipetta e collocati in un altro pallone volumetrico da 100 ml.

DISPERSIONE MECCANICA

300 g del campione P1 e circa 7 ml della soluzione di silicato di sodio sono stati rimossi e posti in un becker da 500 ml e completati con acqua distillata, quindi questa miscela è stata posta in un agitatore meccanico per circa 2 ore.

ANALISI GRANULOMETRICA

L’analisi granulometria del campione P1 è stata eseguita al fine di determinare le dimensioni delle particelle che compongono il campione. Con un campione rappresentativo, è stato eseguito setaccio a secco, attraverso questo abbiamo ottenuto la separazione di particelle solide in diverse frazioni di particelle, per questo scopo i setacci sono stati utilizzati con le seguenti aperture, 8# – 16# – 35# – 60# – 80# – 100# – 200# – 250# – 325# e 400#. Da pesare in seguito per calcolare la percentuale di passanti accumulati e accumulati.

DETERMINAZIONE DELLE FRAZIONI DI ARGILLA, SILTE E SABBIA

Per questo, 400 g del campione P1 con questo sono stati sottoposti a dispersione in 250 mL di soluzione, con 4 g di idrossido di sodio. Dopo la dispersione meccanica, un setaccio con una rete apribile di 270# è stato utilizzato per separare la frazione di sabbia totale. Il materiale trattenuto nel setaccio è stato lavato e asciugato in forno a 105°C per 24 ore per poi essere pesato. Il resto della sospensione, che consisteva in frazioni di limo e argilla, è stato raccolto in un beader da 1 L e il volume è stato integrato con acqua distillata. La sospensione è stata omogeneizzata per 1 ora e lasciata a riposo per 24 ore per la sedimentazione della frazione di limo. La frazione di argilla è stata stimata per lettura idrometrica (densimetro) (BOUYOUCOS 1962).

RISULTATI E DISCUSSIONE

DETERMINAZIONE DELL’UMIDITÀ

La determinazione dell’umidità può essere eseguita in diversi modi, in questa analisi abbiamo utilizzato il contenuto naturale di umidità del campione P1, di cui è stato pesato 1046,35 g. Quindi il campione è stato portato nella serra con una temperatura di circa 110 °C, dove è rimasto per 24 ore. Dopo essere stato rimosso dalla serra, il campione è stato nuovamente pesato e si è ottenuta la massa secca di 1020,30 g, e la differenza tra le masse umide e la massa secca è stata la percentuale di umidità contenuta nel campione P1 come si vede nell’equazione:

ANALISI GRANULOMETRICA

Dopo il processo di setacciatura pesiamo il materiale di passaggio in ogni setaccio e calcoliamo le percentuali di questo materiale.

Figura 4 Mostra il materiale di passaggio dopo il setaccio.

Il setaccio che aveva la più alta percentuale di passanti era di 8# dove passavano 99,56, a causa della granulometria del campione che andava bene. Secondo NBR 6457 – ABNT, la granulometria fine è di 2 mm (ABNT, 2016).

DETERMINAZIONE DELLE FRAZIONI DI ARGILLA, SILTE E SABBIA

L’analisi per la determinazione delle frazioni di sabbia, argilla e limo ha portato alle rispettive masse di 275 g, 0,17 g e 24,83 g, risultati confermati dalla letteratura (SILVA et al., 2009).

CONCLUSIONE

Con l’analisi del campione P1, abbiamo scoperto che la percentuale di umidità nel campione era del 2,4%, indicando che il sito ha una piccola incidenza di umidità. Si è anche scoperto che a causa della bassa granulometria del campione, il 99,56% del campione è passato nel setaccio di 8#. Con la determinazione della frazione di argilla, limo e sabbia, le masse di 275g, 0,17 g e 24,83 g sono state determinate rispettivamente per sabbia, argilla e limo, indicando che la maggiore quantità di materiale per questo campione è la sabbia, con poca quantità di argilla e quantità relativa di limo. È necessario effettuare uno studio più approfondito del campione per determinare le percentuali di quarzo e feldspato esistenti in questa sabbia.

RIFERIMENTI

ABNT. ABNT/ NBR 6457: amostra de solo: preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. Rio de Janeiro RJ: ABNT 2016.

BOUYOUCOS , G. J. Hydrometer method improved for making   particle size analysis of soils. Agronomy Journal, v. 54, p. 464‑465,  1962.

FERREIRA, G. C.; DAITX, E. C. A mineração de areia industrial na Região Sul do Brasil. Ouro Preto. R. Esc. Minas, v. 56, n. 1, p. 59-65,  2003.

IBGE. Brasil em Síntese/Amapá/Porto Grande.  2018.  Disponível em: < https://cidades.ibge.gov.br/brasil/ap/porto-grande/panorama >. Acesso em: 24 outubro 2018.

OLIVEIRA, M. J. D. DIAGNÓSTICO DO SETOR MINERAL DO ESTADO DO AMAPÁ.  Macapá: IEPA, 2010. 148p.

SHEPHERD, K. D.; WALSH, M. G. Development of reflectance spectral libraries for characterization of soil properties. Soil Science Society of America Journal, v. 66,  2002.

SILVA, E. F.  et al. Levantamento de reconhecimento de baixa intensidade dos solos do município de Aquidauana‑MS.  Rio De Janeiro RJ: Embrapa Solos, 2009.

SILVA, M. D. G. D.  et al. Geologia e Recursos Minerais do Estado de Mato Grosso do Sul.  Campo Grande MS: CPRM-SEPROTUR, 2006. 121.

[1] Tecnica mineraria. Istituto di educazione di base, tecnica e tecnologica di Amapá (IFAP).

[2] Tecnica mineraria. Istituto di educazione di base, tecnica e tecnologica di Amapá (IFAP).

[3] Biologo, Dottore di Ricerca in Teoria e Comportamento, Professore e ricercatore del Corso di Laurea in Chimica dell’Istituto di Educazione Di Base, Tecnica e Tecnologica di Amapá (IFAP).

[4] Biomedicale, Dottorato di Ricerca in Malattie Topiche, Professore e ricercatore del Corso di Medicina del Campus Macapá, Università Federale di Amapá (UNIFAP).

[5] Teologo, Dottore di Ricerca in Psicoanalisi, ricercatore presso il Centro di Ricerca e Studi Avanzati – CEPA.

[6] Tecnologia dei materiali. Master in Ingegneria Meccanica, Professore e ricercatore del Corso di Laurea in Chimica dell’Istituto di Educazione Di Base, Tecnica e Tecnologica di Amapá (IFAP).

Inviato: marzo 2020.

Approvato: marzo 2020.

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