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EMPAQUETAMIENTO

Si se considera un conjunto de partículas de un sólido pulverulento, éstas ocuparán un determinado volumen formando un lecho de polvo en equilibrio estático. Si se aplica una fuerza mecánica externa, SE PRODUCIRÁ un cambio en el volumen ocupado por el sólido, es decir, se habrá producido un reordenamiento o empaquetamiento de las partículas. De manera simultánea a esta reordenación, se produce un incremento la la intensidad de fuerzas de cohesión. En el cuadro se recogen los distintos grados de empaquetamiento según su disposición espacial. El empaquetamiento más suelto corresponde a la disposición cúbica de las partículas. En él, cada partícula presenta seis puntos de contacto con las partículas vecinas, con un % de espacios vacíos cercano al 48%. Por el contrario, el mayor grado de empaquetamiento corresponde a la disposición romboédrica, en la que cada partícula presenta doce puntos de contacto (volumen de los espacios vacíos del 26%).

Tipo de N puntos empaquetamiento contacto Cúbico 6

de Fracción de volumen espacios interarticulares 0,48

Hexagonal

8

0,40

Tetragonal

10

0,30

Hexagonal cerrado

12

0,26

de

los

Sin embargo, los sólidos pulverulentos están constituidos habitualmente por partículas de forma irregular y tamaños diversos, por lo que resulta imposible predecir tipo de empaquetamiento. Para ello, es necesario desarrollar aproximaciones e introducir una serie de parámetros apropiados, como la densidad:

La densidad de un material viene dada por: =m/V donde V = volumen ocupado por las partículas.

La densidad aparente de un material viene dada por: a=m/V+V1

donde V = volumen ocupado por las partículas y el correspondiente a los espacios interparticulares, V1. Puesto que el volumen aparente siempre será superior al volumen real, la densidad real siempre será mayor que la densidad aparente. La densidad real es muy superior a la aparente, lo que da un criterio de la compresibilidad del sólido pulverulento y da la medida de la alta capacidad de empaquetamiento (K) que presenta el material, lo que puede ser una de las causas de que un sólido pulverulento fluya o no. a/ = K = 1 – e

Por otro lado, aunque la porosidad es un reflejo del grado de empaquetamiento que existe entre las partículas del sólido, aunque no define las características de los espacios interparticulares. Una vez conocidas ambas densidades, se puede llevar a cabo el cálculo de la porosidad (e) aplicando la ecuación:

e = −a ❑...