ARTÍCULO ORIGINAL
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. Análisis mineralógico de muestra de arena de Areal Morro Branco en Porto Grande – AP. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Año 05, Ed. 03, Vol. 11, págs. 14-20. Marzo de 2020. ISSN: 2448-0959, Enlace de acceso: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/medio-ambiente/analisis-mineralogico , DOI: 10.32749/nucleodoconhecimento.com.br/medio-ambiente/analisis-mineralogico
RESUMEN
El municipio de Porto Grande fue creado el 1 de mayo de 1992 y se encuentra en la región norte del estado de Amapá, con una superficie de 4 400 km2. El objetivo de este trabajo es realizar el análisis semicuántatario de una muestra de arena de Areal ubicada en el municipio de Porto Grande, la muestra recogida pasó por algunos pasos fundamentales como: secado, determinación de la humedad, determinación de fracciones de arcilla, limo y arena, homogeneización, quarteamento y análisis del tamaño de las partículas. En la determinación de la humedad obtuvimos el porcentaje del 2,4%, y esta fue la diferencia entre la masa húmeda y la masa seca de nuestra muestra P1, después del proceso de tamizado, el porcentaje del material retenido en cada tamiz se calculó para analizar el rendimiento de nuestro tamizado y finalmente se realizó la determinación de las fracciones de arcilla, que tenía como peso 0.17 g , limo con un peso de 24,83 g y arena de 275 g. Sin embargo, al final de las pruebas podemos observar una anomalía en los resultados del análisis del tamaño de partícula, debido al hecho de que el tamiz en cuestión estaría húmedo, evitando así el paso de todo el material de granulometría fina.
Palabras clave: Análisis Mineralógico, Porto Grande, arena.
INTRODUCCIÓN
El estado de Amapá es una de las 27 unidades federativas en Brasil. Su territorio es de 142.828.521 km2, delimitado por el estado de Pará al oeste y al sur, Guayana francesa al norte, el Océano Atlántico al este y Surinam al noroeste. De los 14,3 millones de hectáreas que tiene el estado, el 72% están destinadas a unidades de conservación y tierras indígenas). El estado es el hogar del parque nacional más grande del país (Montañas Tumucumaque) (IBGE, 2018).
El municipio de Porto Grande fue creado el 1 de mayo de 1992 y se encuentra en la región norte del estado de Amapá, con una superficie de 4 400 km². Económicamente, Porto Grande destaca como un importante productor de frutas como la piña y la naranja, además del maíz. El servicio público también mueve la economía de la región (IBGE, 2018).
La arena es un material de origen mineral finamente dividido en gránulos, compuesto básicamente de dióxido de silicio, con 0,063 a 2 mm. Se forma en la superficie de la Tierra por la fragmentación de rocas por la erosión, por la acción del viento o el agua, a través de procesos de sedimentación se puede transformar en arenisca (FERREIRA y DAITX, 2003).
Los depósitos de arena situados alrededor de la sede del municipio de Porto Grande, estado de Amapá, latitud: 00o 42′ 48″ N y Longitud: 51o 24′ 48″ W con una altitud: 60m con un área: 4421,6 km2 en un radio de 4km, se componen de arena de grano medio, cuarzo con un espesor medio de 8 a 10 metros, a veces intercalado con lentes de arena fina o material pelítico durante la cubierta sedimentaria farerosórica que comprende una escala numérica 358-145 millones de años. La geometría, dimensiones, cubagem y origen de estos depósitos aún no son bien conocidos, se producen cerca del contacto de la llanura de inundación amapaense-costera con rocas desgastadas de la base cristalina (OLIVEIRA, 2010).
Son capas de hasta 9 metros de espesor, compuestas de arena blanca crujiente, moderadamente a mal seleccionada, con granulometría fina a media, a veces con gránulos más grandes e incluso pequeños clasts. La mineralogía es esencialmente cuarzo, y los granos están en ángulo a sub-ángulo. Las estructuras sedimentarias de lecho plano paralelo y la estratificación se observan tabulares a pequeñas tangenciales, con conjunto de tamaños variados, truncados por niveles enriquecidos en pequeños guijarros (OLIVEIRA, 2010).
A veces se puede observar la variación local de una arena más fina y mal seleccionada, además de la presencia de capas métricas (hasta 2 metros) y matacés del mismo diámetro, con material pelitítico la arena fina en el proceso de oxidación y lateralización, que dan un tono rojizo (SHEPHERD y WALSH, 2002).
Existen varios procesos minerales para la extracción de arena en la región y la actividad es bastante momentánea, siendo común el cierre temporal de las empresas que extraen estos recursos debido a la demanda del producto por parte del mercado. El procedimiento de minería es moderadamente simple y corresponde al desmontaje mecánico con la ayuda de un cargador y la carga directa en un camión de transporte (SILVA et al., 2006).
OBJETIVO
Realizar el análisis mineralógico de una muestra de arena de Areal Morro Branco en el municipio de Porto Grande – AP.
MÉTODO
RECOGER
Tres muestras de arena fueron recogidas manualmente en tres puntos, con puntos de elevación entre 71 y 81 m, en la playa de Morro Branco, ubicada en el municipio de Porto grande en el estado de Amapá, el 14 de septiembre de 2018 (Figura 1).
Figura 1 Muestra la recogida manual de muestras de arena de la playa de Morro Branco en el municipio de Porto Grande- AP.
EL SECADO
A partir de la muestra de P1, se seleccionó 1kg para ser llevado al invernadero, donde permaneció durante aproximadamente 24 horas, en un recipiente separado se colocó el resto de la muestra de P1, que pasó el mismo período en el invernadero a una temperatura entre 110oC.
DETERMINACIÓN DE LA HUMEDAD
La muestra previamente separada de 1kg fue tomada del invernadero y pesada de nuevo, para obtener la cantidad de humedad que la muestra habría perdido, para ello utilizamos la siguiente ecuación:
Donde: U = Humedad / Mu = Masa húmeda / Ms = Masa seca
HOMOGENIZACIÓN Y QUARTEAMENTO
El resto de la muestra P1 que se encontraba en el invernadero se eliminó para pasar por los procesos de homogeneización (Figura 2) y el cuarto (Figura 3), donde la homogeneización tiene como objetivo obtener una distribución más uniforme de los componentes, permitiendo así el cuarto en fracciones más pequeñas. La operación de cuarteto se lleva a cabo con el objetivo de reducir la masa a manejar para el proceso, y tiene como objetivo preparar la muestra para el análisis químico, mineralógico del tamaño de las partículas donde después de estos procesos tomamos una muestra representativa de 1 kg.
Figura 2 Muestra el proceso de homogeneización de muestras de arena de la playa de Morro Branco en el municipio de Porto Grande- AP.
Figura 3 Muestra el proceso de cuarteo de muestras de arena de la playa de Morro Branco en el municipio de Porto Grande- AP.
SILICATO DE SODIO
12.206 g de silicato de sodio se separaron y depositaron en un matraz volumétrico junto a 1L de agua destilada. Después de esto, 10 ml de esta solución se retiró con la ayuda de una pipeta y se colocó en otro matraz volumétrico de 100 ml.
DISPERSIÓN MECÁNICA
300 g de la muestra de P1 y aproximadamente 7 ml de la solución de silicato de sodio se retiró y se colocó en un becker de 500 ml y se completó con agua destilada, luego esta mezcla se colocó en un agitador mecánico durante aproximadamente 2 horas.
GRANULOMETRIC ANALYSIS
El análisis del tamaño de partícula de la muestra P1 se realizó para determinar las dimensiones de las partículas que componen la muestra. Con una muestra representativa, se realizó un tamizado en seco, a través de esto obtuvimos la separación de partículas sólidas en diferentes fracciones de tamaños de partículas, para este propósito se utilizaron tamices con las siguientes aberturas, 8o – 16o – 35o – 60o – 80o – 100o – 200o – 250o y 400o. Más tarde se sopesa para calcular el porcentaje de transeúntes acumulados retenidos y acumulados.
DETERMINACIÓN DE LAS FRACCIONES DE ARCILLA, SILTE Y ARENA
Para ello, 400 g de la muestra de P1 con esta se sometió a dispersión en 250 ml de solución, con 4 g de hidróxido de sodio. Después de la dispersión mecánica, se utilizó un tamiz con una malla de apertura de 270o para separar la fracción de arena total. El material retenido en el tamiz se lavó y se secó en un horno a 105oC durante 24 horas para luego pesarse. El resto de la suspensión, que consistía en fracciones de limo y arcilla, se recogió en un beader de 1 L y el volumen se complementó con agua destilada. La suspensión se homogeneizó durante 1 hora y se dejó en reposo durante 24 horas para la sedimentación de la fracción de limo. La fracción de arcilla se estimó mediante la lectura del hidrómetro (densimetro) (BOUYOUCOS 1962).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
DETERMINACIÓN DE LA HUMEDAD
La determinación de la humedad se puede realizar de varias maneras, en este análisis utilizamos el contenido de humedad natural de la muestra P1, de la que se pesó 1046,35 g. Luego la muestra se llevó al invernadero con una temperatura de aproximadamente 110oC, donde permaneció durante 24 horas. Después de ser retirada del invernadero, la muestra se pesó de nuevo y se obtuvo la masa seca de 1020.30 g, y la diferencia entre las masas húmedas y la masa seca fue el porcentaje de humedad que contenía la muestra P1 como se ve en la ecuación:
GRANULOMETRIC ANALYSIS
Después del proceso de tamizado sopesamos el material que pasa en cada tamiz y calculamos los porcentajes de este material.
Figura 4 Muestra el material que pasa después del tamizado.
El tamiz que tenía el mayor porcentaje de transeúntes fue de 8o donde pasó 99,56, debido a que la granulometría de la muestra estaba bien. Según NBR 6457 – ABNT, la granulometría fina es de 2 mm (ABNT, 2016).
DETERMINACIÓN DE LAS FRACCIONES DE ARCILLA, SILTE Y ARENA
El análisis para la determinación de fracciones de arena, arcilla y limo dio lugar a las masas respectivas de 275 g, 0,17 g y 24,83 g, resultados corroborados por la literatura (SILVA et al., 2009).
CONCLUSIÓN
Con el análisis de la muestra P1, encontramos que el porcentaje de humedad en la muestra era del 2,4%, lo que indica que el sitio tiene una pequeña incidencia de humedad. También se encontró que debido a la baja granulometría de la muestra, el 99,56% de la muestra pasó en el tamiz de 8o. Con la determinación de la fracción de arcilla, limo y arena, las masas de 275g, 0.17g y 24.83g se determinaron para arena, arcilla y limo respectivamente, lo que indica que la mayor cantidad de material para esta muestra es arena, con poca cantidad de arcilla y cantidad relativa de limo. Es necesario hacer un estudio más profundo de la muestra para determinar los porcentajes de cuarzo y feldespato existentes en esta arena.
REFERENCIAS
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] Técnica de Minería. Instituto de Educación Básica, Técnica y Tecnológica de Amapá (IFAP).
[2] Técnica de Minería. Instituto de Educación Básica, Técnica y Tecnológica de Amapá (IFAP).
[3] Biólogo, Doctor en Teoría e Investigación del Comportamiento, Profesor e investigador del Curso de Grado en Química del Instituto de Educación Básica, Técnica y Tecnológica de Amapá (IFAP).
[4] Biomédica, Doctora en Enfermedades tópicas, Profesora e investigadora del Curso Médico del Campus macapá de la Universidad Federal de Amapá (UNIFAP).
[5] Teólogo, Doctor en Psicoanálisis, investigador del Centro de Investigación y Estudios Avanzados – CEPA.
[6] Tecnología de Materiales. Máster en Ingeniería Mecánica, Profesor e investigador del Curso de Grado en Química del Instituto de Educación Básica, Técnica y Tecnológica de Amapá (IFAP).
Enviado: Marzo de 2020.
Aprobado: Marzo de 2020.
