Métodos para determinar la Porosidad (PARTE I)
Existen varios métodos para determinar la porosidad, los cuales fueron subdivididos por Collins (1961) y Scheidegger (1974) en las siguientes categorías:
1.- Método directo: Este método consiste en la medición del volumen de una muestra porosa y entonces de alguna manera destruye los huecos y mide sólo el sólido. Este método comprende la utilización del porosímetro de Helio.
- El porosímetro de Helio: Es un instrumento medidor de volúmenes que puede ser usado para determinar el volumen de granos o el volumen poroso de la muestra. Su funcionamiento está basado en la Ley de Boyle, donde un volumen conocido de helio (contenido de referencia) es lentamente presurizado y luego, expandido isotérmicamente en un volumen vacío desconocido. Después de la expansión, la presión de equilibrio resultante estará dada por la magnitud del volumen desconocido; esta presión es medida. Usando dicho valor y Ley de Boyle, el volumen desconocido es calculado mediante:
Ø = (Vp/ Vt) *100
Si se considera que en la composición de la muestra esta conformada por tres volúmenes tales como:
a. Volumen de granos (Vg); la cual se obtiene relacionando el volumen poral y el volumen total.
b. Volumen poral (Vp); se determina por medida de porosímetro, cuando se realiza la lectura con la muestra en el porta núcleo, habiendo previamente restado el volumen muerto.
c. Volumen total (Vt); se determina según la forma geométrica de la muestra dada.
El porosímetro de helio se compone de las siguientes partes:
1) Válvula controladora: Restringe la entrada y salida de gas del sistema de manómetro. Esta es necesaria para prevenir daños al manómetro, que pueden resultar al ocasionarse en cambios muy bruscos en la presión.
2) Regulador: Permite ajustar la presión del helio a exactamente 2100 psig.
3) Válvula de Alimentación (Supply): Sirve para conservar el gas en el regulador de flujo en los periodos en que la válvula fuente (Source) permanece cerrada.
4) Válvula Fuente (Source): Conecta los 100 psig de helio en la calda de referencia y el manómetro.
5) Válvula celda 1(Cell 1): Permite que el volumen de la celda 1 se sume al pequeño volumen de la celda de referencia.
6) Válvula celda 2 (Cell 2): Permite que el volumen de la celda 2 se sume al pequeño volumen de la celda de referencia.
7) Tornillo de ajuste a cero (Know): Permite alinear el indicador con el cero o el cien de la escala.
8) Válvula de porta núcleo (Core Holder): Permite que los 100 psig de helio contenido en la celda de referencia pase hacia el volumen desconocido que está en el porta núcleos.
9) Válvula de descarga (Exhaust): Permite que la presión inicial del volumen desconocido sea cero psig. Está también permite descargar a la atmósfera el helio del porta núcleos.
10) Conector de salida (Outlet): Sirve como conexión entre el porta núcleo y el porosímetro.
2.-Método óptico: La porosidad de una muestra es igual a la “porosidad areal”. La porosidad areal es determinada por secciones pulidas de la muestra. Es frecuentemente necesario impregnar los poros con algún material como: cera; plástico o algún otro material para hacer los poros más visibles y así distinguirlos entre poros interconectados o no interconectados. Este método puede tener muchas variaciones con otros métodos debido a que poros pequeños a lo largo de poros grandes son difíciles de cuantificar y sugieren errores.
Fuente:
1.- Método directo: Este método consiste en la medición del volumen de una muestra porosa y entonces de alguna manera destruye los huecos y mide sólo el sólido. Este método comprende la utilización del porosímetro de Helio.
- El porosímetro de Helio: Es un instrumento medidor de volúmenes que puede ser usado para determinar el volumen de granos o el volumen poroso de la muestra. Su funcionamiento está basado en la Ley de Boyle, donde un volumen conocido de helio (contenido de referencia) es lentamente presurizado y luego, expandido isotérmicamente en un volumen vacío desconocido. Después de la expansión, la presión de equilibrio resultante estará dada por la magnitud del volumen desconocido; esta presión es medida. Usando dicho valor y Ley de Boyle, el volumen desconocido es calculado mediante:
Ø = (Vp/ Vt) *100
Si se considera que en la composición de la muestra esta conformada por tres volúmenes tales como:
a. Volumen de granos (Vg); la cual se obtiene relacionando el volumen poral y el volumen total.
b. Volumen poral (Vp); se determina por medida de porosímetro, cuando se realiza la lectura con la muestra en el porta núcleo, habiendo previamente restado el volumen muerto.
c. Volumen total (Vt); se determina según la forma geométrica de la muestra dada.
El porosímetro de helio se compone de las siguientes partes:
1) Válvula controladora: Restringe la entrada y salida de gas del sistema de manómetro. Esta es necesaria para prevenir daños al manómetro, que pueden resultar al ocasionarse en cambios muy bruscos en la presión.
2) Regulador: Permite ajustar la presión del helio a exactamente 2100 psig.
3) Válvula de Alimentación (Supply): Sirve para conservar el gas en el regulador de flujo en los periodos en que la válvula fuente (Source) permanece cerrada.
4) Válvula Fuente (Source): Conecta los 100 psig de helio en la calda de referencia y el manómetro.
5) Válvula celda 1(Cell 1): Permite que el volumen de la celda 1 se sume al pequeño volumen de la celda de referencia.
6) Válvula celda 2 (Cell 2): Permite que el volumen de la celda 2 se sume al pequeño volumen de la celda de referencia.
7) Tornillo de ajuste a cero (Know): Permite alinear el indicador con el cero o el cien de la escala.
8) Válvula de porta núcleo (Core Holder): Permite que los 100 psig de helio contenido en la celda de referencia pase hacia el volumen desconocido que está en el porta núcleos.
9) Válvula de descarga (Exhaust): Permite que la presión inicial del volumen desconocido sea cero psig. Está también permite descargar a la atmósfera el helio del porta núcleos.
10) Conector de salida (Outlet): Sirve como conexión entre el porta núcleo y el porosímetro.
2.-Método óptico: La porosidad de una muestra es igual a la “porosidad areal”. La porosidad areal es determinada por secciones pulidas de la muestra. Es frecuentemente necesario impregnar los poros con algún material como: cera; plástico o algún otro material para hacer los poros más visibles y así distinguirlos entre poros interconectados o no interconectados. Este método puede tener muchas variaciones con otros métodos debido a que poros pequeños a lo largo de poros grandes son difíciles de cuantificar y sugieren errores.
Fuente:
http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lim/davila_n_jr/capitulo6.pdf
Material del laboratorio del profesor Carlos Gil.
Material del laboratorio del profesor Carlos Gil.
