Tipos de Agua en las Rocas: Composición y Propiedades

Tipos de Agua en las Rocas: Agua Química Enlazada

: 1) El agua de constitución; se halla muy bien conjugada con la sustancia mineral. Ella no mantiene su integridad molecular: sus moléculas, consecuencia de las reacciones químicas, se desintegran en iones H⁺, OH^-, H₃O⁺ y, en tal forma de disociación, participan en la estructuración de las redes cristalinas de los minerales. Está presente en el topacio, la malaquita y otros minerales. Esta agua puede ser separada del mineral tan sólo después de la destrucción completa de su red cristalina, lo cual se consigue calentando. 2) El agua de cristalización no forma compuestos químicos con las demás sustancias del mineral y participa, en forma de molécula neutral H₂O, en la estructuración de su red cristalina. El yeso, mirabilita y epsomita son los minerales típicos que contienen agua de cristalización. Para expulsarla de ellos, hay que calentarlos a temperaturas más bajas que las necesarias para expulsar el agua de constitución, más de 100°C. 3) El agua ceolítica es una variedad de agua de cristalización. Su enlace con los minerales es muy débil, ya que se separa de ellos a bajas temperaturas y su cantidad depende de la humedad del aire. Con el calentamiento, el agua ceolítica se separa del mineral; además, puede ser agregada por otro mineral deshidratado.

Agua Físicamente Enlazada

Pertenece a la que se halla ligada en la superficie de los minerales. La misma está presente en las rocas arcillosas de dispersión fina y es retenida en la superficie de las partículas minerales por fuerzas de naturaleza eléctrica. La fuerza de cohesión del agua con la superficie de las partículas minerales aumenta a medida que la capa de agua se aproxima a esa superficie. Se distingue entre el agua fuertemente enlazada (higroscópica) y el agua friablemente enlazada (pelicular).1) El agua fuertemente enlazada o higroscópica se forma a expensas de la adsorción de moléculas de agua en estado líquido o de vapor. Es un agua propia, principalmente, de las rocas arcillosas. En la superficie de estas últimas, la misma es retenida por las fuerzas moleculares y eléctricas de cohesión y puede desplazarse tan sólo al pasar al estado de vapor. 2) El agua friablemente enlazada o pelicular forma una película sobre el agua fuertemente enlazada, cuando la humedad de la roca resulta mayor que su higroscopicidad máxima, por la cual se entiende la máxima saturación de la roca con agua fuertemente enlazada. Con el alejamiento de la superficie de la partícula, disminuyen las fuerzas de cohesión entre las partículas del terreno y las moléculas de agua; la cohesión desaparece por completo y el agua pasa al estado libre.

El Agua Libre (Gravitacional)

Es el agua líquida en gotas que llena los poros y fisuras de las rocas. El agua gravitacional se mueve fundamentalmente bajo la influencia de la gravedad y el gradiente de presión, y en grado, bajo la influencia de las fuerzas capilares. La cantidad de agua gravitacional depende de la composición granulométrica, la porosidad y la fisuración de la roca. Las arcillas contienen muy poca cantidad de agua gravitacional, al permanecer muy compactadas. En el caso de fracciones gruesas (arena, grava y guijarros) o de fisuración elevada de las rocas, el agua gravitacional es la principal.

El Agua Capilar

Se forma después de que las rocas resultan por completo saturadas de agua físicamente enlazada, la cual llena sus poros y fisuras finas. Conforme al grado de saturación de los poros y el grado de enlace con las aguas freáticas, el agua capilar se subdivide: El agua capilar de juntura se forma en los ángulos de los poros de las rocas arenosas y permanece bien retenida por las fuerzas capilares, sin transmitir presión hidrostática y sin poder moverse dentro de la roca, ya que su propia presión hidrostática es menor que la presión superficial de los meniscos. El agua capilar suspendida no se comunica con el nivel de las aguas freáticas y se forma en la parte superior de las rocas de la zona de aireación a expensas de las precipitaciones. Esta agua a menudo se forma en la parte inferior de las rocas de grano fino que yacen sobre variedades integradas por granos más gruesos. El agua elevada está situada en forma de una zona capilar sobre el nivel del primer horizonte acuífero y mantiene estrecho contacto con su dinámica. La mengua de esa agua a consecuencia de la evaporación es enseguida recuperada mediante la elevación capilar. El agua en estado sólido se encuentra en las rocas en forma de cristales y lentes cuya potencia alcanza, a veces, varias decenas de metros. Se distinguen varios hielos subterráneos. El agua de estado de vapor (vapor de agua) llena, juntamente con el aire, las oquedades no ocupadas por el agua en el suelo y las rocas. La misma posee gran movilidad y se desplaza en dirección de los lugares de mayor tensión hacia los de menor tensión de los vapores de agua, o bien, de los sectores más húmedos hacia los menos húmedos. Cuando los vapores se encuentran en estado de saturación y poseen máxima tensión a una temperatura dada, su movimiento sólo se determina por el valor de esta última y será dirigido de los lugares de alta temperatura hacia los de baja temperatura.