1. Composición Mineral: Los minerales arcillosos, como la montmorillonita y la esmectita, tienen una estructura en capas con superficies cargadas negativamente. Estas cargas negativas atraen moléculas de agua, que forman enlaces de hidrógeno con las partículas de arcilla. A medida que se absorbe más agua, las partículas de arcilla se expanden y se hinchan, lo que hace que la arcilla aumente de volumen. Por el contrario, la arenisca se compone principalmente de granos de arena, como el cuarzo, que carecen de cargas negativas significativas y no atraen fácilmente las moléculas de agua.
2. Tamaño de partícula: Las partículas de arcilla son mucho más pequeñas en comparación con las partículas de arena. El tamaño más pequeño de las partículas de los minerales arcillosos aumenta su superficie, proporcionando más sitios para que se adhieran las moléculas de agua. El aumento de la superficie permite que la arcilla absorba y retenga más agua, lo que provoca una mayor hinchazón.
3. Enlace entre partículas: Las partículas de arcilla tienen enlaces entre partículas más débiles en comparación con las partículas de arenisca. Las fuerzas electrostáticas entre las partículas de arcilla son más débiles debido a las cargas negativas en sus superficies. Esta unión débil permite que las partículas de arcilla se muevan más fácilmente cuando hay agua presente, lo que permite una mayor expansión e hinchazón. Por el contrario, las partículas de arenisca se mantienen unidas mediante enlaces covalentes más fuertes, que resisten la hinchazón.
4. Capacidad de intercambio catiónico (CEC): Los minerales arcillosos tienen una CIC alta, que se refiere a su capacidad de intercambiar cationes (iones cargados positivamente) en sus superficies. Cuando el agua que contiene cationes disueltos entra en contacto con la arcilla, estos cationes son atraídos por las partículas de arcilla cargadas negativamente y reemplazan a otros cationes ya presentes. El intercambio de cationes puede hacer que las partículas de arcilla se dispersen y se hinchen, contribuyendo aún más al hinchamiento de la arcilla.
Entonces, debido a su composición mineral, tamaño de partícula más pequeño, enlaces entre partículas más débiles y CIC alta, la arcilla tiene una mayor tendencia a hincharse cuando entra en contacto con el agua en comparación con la arenisca.
