¿Cuál es la densidad de la arena?

Depende de varios factores.

Primero, ¿cuál es la densidad de los minerales que componen la arena en cuestión? Tenga en cuenta que Arena es un nombre que se refiere a qué tan grandes son los granos y no de qué están hechos. Aunque la mayoría de la arena está hecha de Cuarzo (densidad de cuarzo 2.65 g / cm³) o conchas de animales marinos hechos de Aragonita (densidad de aragonita 2.9 g / cm³), hay excepciones (densidad de olivino: 3.2 g / cm³). Recuerde que esos valores de densidad son para los minerales a granel, sólidos y compactos, y no para la arena hecha de ellos.

Arena Olivina

En segundo lugar, está la cuestión de cuán compacta es la arena en cuestión. La compactación significa que el peso reduce los espacios entre los granos al acercarlos en una disposición cerrada. Eso reduce el volumen total de arena pero tiene poco impacto en el peso, por lo que reduce la porosidad y aumenta la densidad (ver imagen a continuación).

La angulosidad o redondez de los granos también afecta la compactación, siendo los granos angulares generalmente más fáciles de compactar que los redondeados. Las arenas hechas de conchas de animales no solo están hechas de un mineral más denso, sino que también están hechas de fragmentos generalmente más angulares, por lo que puede esperar que sea algo más denso que la arena de cuarzo.

Tercero, la cementación y la matriz también cambian la densidad e involucran materiales más finos, como lodo y arcilla (matriz) o precipitados químicos (cemento) que ocupan los espacios entre los granos, lo que aumenta la masa de la arena y tiene poco efecto sobre su volumen. Al igual que la compactación, esto reduce la porosidad y aumenta la densidad (ver imagen a continuación).

Del mismo modo, la arena húmeda tiene agua en los poros en lugar de aire, lo que también aumenta la densidad similar a la matriz y el cemento.

Al final, la arena de playa típica, seca y no compactada tiene el valor típico de 1.6g / cm³, mientras que las arenas similares con diferentes cantidades de compactación, cementación, matriz y cantidad de agua varían de 1.5 g / cm³ a ​​1.8g / cm³.

Tenga en cuenta que estos son solo los valores comunes para la arena de cuarzo / aragonita, las arenas negras hechas de minerales de placer pueden alcanzar típicamente 3 g / cm³ o más.

La densidad es típicamente la masa por unidad de volumen, si solo desea conocer la densidad de la arena, sugiero mirar la respuesta a estas preguntas:
¿Cuál es la densidad de la arena?
¿Cuál es la densidad de la arena húmeda?

Sin embargo, el término densidad también puede usarse para significar partículas por unidad de volumen. En la frase “densidad de arena” significarían cuántos gránulos de arena por unidad de volumen. Cuando se habla de arena de esta manera, la masa o el peso de los gránulos no influyen en el valor de densidad de la arena. Los gránulos grandes y pesados ​​ocuparían más espacio y, por lo tanto, habría menos de ellos por unidad de volumen, por lo que tendría una menor densidad de arena que las partículas más pequeñas y finas. Busque “bloques de lijado de doble densidad” para ver un ejemplo de 2 densidades de arena y cómo se pueden usar.

Si las partículas son del mismo tamaño y masa, pero la densidad de la arena es menor, entonces la densidad real de masa por unidad de volumen también es menor.

También puede usar términos de densidad para denotar partículas por unidad de área. El papel de lija es un buen ejemplo de esto. El papel de lija grueso tiene partículas más grandes y menor índice de densidad de arena que el papel de lija fino similar al ejemplo de volumen anterior. El papel de lija tiene más sentido en términos de área unitaria, por lo que aunque el revestimiento de arena tiene grosor y volumen, generalmente no representan la densidad de arena en términos de volumen.

Depende de varios factores.

Primero, ¿cuál es la densidad de los minerales que componen la arena en cuestión? Tenga en cuenta que Arena es un nombre que se refiere a qué tan grandes son los granos y no de qué están hechos. Aunque la mayoría de la arena está hecha de Cuarzo (densidad de cuarzo 2.65 g / cm³) o conchas de animales marinos hechos de Aragonita (densidad de aragonita 2.9 g / cm³), hay excepciones (densidad de olivino: 3.2 g / cm³). Recuerde que esos valores de densidad son para los minerales a granel, sólidos y compactos, y no para la arena hecha de ellos.

Arena Olivina (Foto de Ezra Zeitler)

En segundo lugar, está la cuestión de cuán compacta es la arena en cuestión. La compactación significa que el peso reduce los espacios entre los granos al acercarlos en una disposición cerrada. Eso reduce el volumen total de arena pero tiene poco impacto en el peso, por lo que reduce la porosidad y aumenta la densidad (ver imagen a continuación).

La angulosidad o redondez de los granos también afecta la compactación, siendo los granos angulares generalmente más fáciles de compactar que los redondeados. Las arenas hechas de conchas de animales no solo están hechas de un mineral más denso, sino que también están hechas de fragmentos generalmente más angulares, por lo que puede esperar que sea algo más denso que la arena de cuarzo.

Tercero, la cementación y la matriz también cambian la densidad e involucran materiales más finos, como lodo y arcilla (matriz) o precipitados químicos (cemento) que ocupan los espacios entre los granos, lo que aumenta la masa de la arena y tiene poco efecto sobre su volumen. Al igual que la compactación, esto reduce la porosidad y aumenta la densidad (ver imagen a continuación).

Del mismo modo, la arena húmeda tiene agua en los poros en lugar de aire, lo que también aumenta la densidad similar a la matriz y el cemento.

Al final, la arena de playa típica, seca y no compactada tiene el valor típico de 1.6g / cm³, mientras que las arenas similares con diferentes cantidades de compactación, cementación, matriz y cantidad de agua varían de 1.5 g / cm³ a ​​1.8g / cm³.

Tenga en cuenta que estos son solo los valores comunes para la arena de cuarzo / aragonita, las arenas negras hechas de minerales de placer pueden alcanzar típicamente 3 g / cm³ o más.

La arenisca, como recuerdo vagamente, está hecha de cuarzo, feldespato y otras cosas (arcillas, mica, etc.), por lo que la arena tiende a la misma composición. La porosidad inicial de los depósitos de arena llega al 40%. Entonces, para partículas individuales, busque la densidad de cuarzo y feldespato. Para el banco de arena en sí, diluya estos en ~ 40% …

La densidad aparente en seco de la arena depende de algunos factores: el contenido de humedad y el grado de compactación junto con la densidad, el tamaño y la angularidad de las partículas.

Existe una variabilidad muy alta, aunque en general las arenas naturales alcanzan alrededor de 1.8t / m3, y la mayoría está muy por debajo de eso. He visto ejemplos que varían desde aproximadamente 1.2t / m3 (carbonato de calcio) hasta 2.3t / m3 de densidad seca a granel suelta para el polvo de la trituradora del tamaño de arena producido al triturar rocas que contienen hierro en la Pilbara de Australia Occidental . Eso sí, la roca nativa tenía una densidad de más de 3.2t / m3, que es extremadamente alta. El concreto es de aproximadamente 2.4t / m3 en el mejor de los casos.

La densidad de la arena seca se cita como [matemática] 1.4-1.6 \ veces10 ^ {3} kg / m ^ {3} [/ matemática]. Eso tiene en cuenta el aire entre granos. La variación depende de factores que incluyen de qué roca / concha está hecha la arena y qué tan grandes son los granos. Este último gobierna cuánto aire hay entre ellos.
La piedra arenisca, sin aire, se cita como [matemática] 2.1-2.4 \ veces10 ^ {3} kg / m ^ {3} [/ matemática].

La densidad del cuarzo puro es 2.65 g / cc.

La densidad de la arena seca, como en un balde, es de aproximadamente 1.65 g / cc, lo que permite aproximadamente un 38% de espacio vacío entre los granos.

¿Cuál es la densidad de las partículas de arena?

Me imagino que estás preguntando lo que estás preguntando estrictamente. Es decir, la densidad de partículas.

Las partículas de arena de sílice rondan los 2,65 t / m3.

Otras especies pueden ser más o menos densas

Iba a responder esto, pero no podía hacerlo mejor de lo que ya se había hecho.