SEDIMENTACIÓN DISCONTINUA
agosto 14, 2020
A la vista de estas
consideraciones se puede entender lo que se ha comentado de un experimento
discontinuo de sedimentación. La Figura 3 muestra de forma más detallada la
evolución de la altura de las interfases A-B y C-D en un experimento de
sedimentación discontinua en una probeta graduada. Puede observarse como, al
comienzo del experimento, la disminución de la altura de la interfase A-B es
lineal, indicando que la velocidad de sedimentación es constante, lo cual es
esperable ya que concentración (o fracción volumétrica) de sólidos es constante
en la zona B. La velocidad de concentración en esta fase viene dada por la
ecuación:
donde us es la velocidad de
sedimentación de los sólidos en la suspensión, uso la velocidad de caída de un
sólido aislado (que puede obtenerse por la ley de Stokes o Stokes modificada en
función del Reynolds), n toma el valor 4.65 según Richarson-Zaki, y eso y Cso
son la fracción volumétrica de sólidos y la concentración de sólidos de la
suspensión en el instante inicial, respectivamente, y por tanto, conocidos.
Llega un momento, en que la variación de la altura de la zona clara con el
tiempo se curva. Ello significa que la zona B ha desaparecido y la interfase
con la zona A clara es la zona C, cuya concentración de sólidos es variable.
Por la propia ecuación puede verse que, si la porosidad varía, variará la
velocidad de sedimentación, y por tanto la representación altura-tiempo dejará
de ser una recta al variar en cada instante la concentración. Pueden obtenerse
las velocidades de sedimentación parciales a cada tiempo, mediante tangentes a
la curva experimental. Con el tiempo, la pendiente de la altura de la zona
clara va disminuyendo, hasta confluir en el punto crítico, punto de unión entre
las interfases A-C y C-D, desapareciendo por tanto la zona C y la sedimentación
libre.
El planteamiento descrito corresponde a la situación en que la interface suspensión-sedimento es visible. Ello solo ocurre en ciertos casos (suspensiones de carbonato cálcico en un líquido coloreado, algunas suspensiones de hidróxidos metálicos, etc) y a veces en ciertas condiciones (cuando hay un salto de concentración en el sedimento). Se puede recurrir a técnicas especiales (rayos X, sondas de conductividad eléctrica) para determinar concentraciones de sólidos y por tanto saltos o discontinuidades de concentración.
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