La arena consiste en rocas locales o minerales que varían en tamaño de partícula de .05 mm a 2 mm de diámetro. Las partículas más pequeñas se etiquetan como limo. La medición de partículas es crítica para la operación segura de tuberías submarinas (como petróleo y gas) y maquinaria. Aquí se describen tres métodos: usar pipetas, usar hidrómetros y usar monitores automáticos de tuberías industriales. Un cuarto método (que aún no existe) está siendo investigado por el ejército de los EE. UU. Para proporcionar detectores más rápidos en motores de avión y helicóptero para lidiar con las condiciones del desierto, donde el exceso de arena y polvo son una causa frecuente de falla de la misión.
Seque la arena /arcilla /limo en un horno microondas por 20 minutos. Este es el método de la pipeta. Use un mortero para separar la muestra, luego pase los restos a través de un tamiz de 2 mm. Combine la muestra con agua destilada al 30%, hierva y agregue Calgon (hexametafosfato de sodio), que ayuda a la separación. Agitar y dejar reposar durante seis horas. Lave la arcilla y el sedimento a través de un tamiz de 62.5 mm. Todo lo que quede será arena. Ahora puede secarse y pesarse. Las partículas de arena de diferentes tamaños se pueden separar poniéndolas a través de una serie de tamices de diferentes tamaños.
Use una licuadora de malta para mezclar cuidadosamente arena pesada y muestras de limo con Calgon. Este es el método del hidrómetro. Vierta la solución en un cilindro de sedimentación. Después de 40 segundos, la arena estará en la parte inferior y las partículas más ligeras suspendidas arriba (esta es la ley de Stokes, que predice qué tan rápido las partículas se caerán de la suspensión, según su tamaño y peso, en comparación con la viscosidad del líquido). El hidrómetro puede medir la densidad del líquido en cualquier punto del cilindro. Después de dos horas, tome una lectura del porcentaje de sedimento y reste de la muestra original (por peso). Esto producirá el porcentaje de arena.
Conecte un monitor acústico de arena al exterior de cualquier tubería de tipo (subacuática o terrestre). Este es el método para medir el tamaño de partícula de arena utilizado actualmente por las compañías de petróleo y gas. El sonido de la arena que golpea la pared de la tubería le dice al monitor el tipo de arena y la velocidad en gramos por segundo. El monitor tiene una alarma que se puede calibrar a la tasa de arena permitida, de modo que la tubería se puede apagar antes de que ocurra el daño. Los monitores ultrasónicos se pueden unir de forma similar.
