INDICE

PARAMETROS PAG.

1.INTRODUCCIN.1

2.-COMPUESTOS INORGANICOS, CARACTERISTICAS Y NOMENCLATURA2

3.-CAUSAS QUE ORIGINAN EL POTENCIAL ESPONTNEO Y EL USO DE SUS MTODOS.7

4.-FENMENO DE POLARIZACIN ELCTRICA EN EL TERRENO Y MATERIAL UTILIZADO.14

5. CONCLUSIN16

6. BIBLIOGRAFIAS17

INTRODUCCIN.

Los compuestos qumicos estn formados por un mnimo de 2 elementos que han reaccionado entre s para dar otra sustancia diferente a los elementos (reaccin qumica, que se puede conseguir con un reactor qumico). Si no hubieran reaccionada formaran una mezcla (homognea o heterognea y no es el caso). Segn lo dicho los compuestos qumicos tienen tomos (de cada elemento) agrupados o lo que se llama molculas. Por ejemplo si hacemos que reaccionen 2 tomos de hidrgeno con 1 de oxgeno, obtendramos un compuesto qumico llamado agua H2O.Se denominacompuesto qumico inorgnicoa todos aquelloscompuestosque estn formados por distintoselementos, pero en los que su componente principal no siempre es elcarbono, siendo el agua el ms abundante. En los compuestos inorgnicos se podra decir que participan casi la totalidad de elementos conocidos. Como el oro, plata.Mientras que uncompuesto orgnicose forma de manera natural tanto enanimalescomo envegetales, uno inorgnico se forma de manera ordinaria por la accin de varios fenmenos fsicos y qumicos:electrlisis,fusin, etc. Tambin podran considerarse agentes de la creacin de estas sustancias a laenerga solar, el agua, eloxgeno.El potencial espontneo se reconoci por primera vez por Conrad Schlumberger, Marcel Schlumberger, y EG Leonardon en 1931, y lo que public por primera vez fueron ejemplos de campos de petrleo de Rusia.

El potencial espontneo es un tipo de registro geofsico, tambin se usa como sondeo elctrico vertical. Potencial espontneo (SP) es una natural diferencia de potencial elctrico en la Tierra, medido por un electrodo en un pozo, en relacin con un electrodo de referencia fijo en la superficie.

El origen de estos campos elctricos naturales (potenciales espontneos) est asociado a diferentes fenmenos como por ejemplo a las variaciones de las propiedades del terreno (cambios de humedad, de su qumica, etc.), la presencia de cuerpos metlicos, actividad biolgica de la materia orgnica, etc.

COMPUESTOS INORGNICOS

Los compuestos inorgnicos resultan de la combinacin de varios elementos que se enlazan qumicamente. Un enlace qumico es una atraccin entre dos tomos mediante el intercambio de sus electrones de valencia. El tipo de intercambio depende de la naturaleza de los elementos y puede ser en forma de la transferencia de un tomo a otro o de comparticin entre los tomos. En el primero de los casos se denomina enlace inico y en el segundo enlace covalente. Los tomos se enlazan de acuerdo a su nmero de electrones de valencia buscando su estabilidad completando los ocho electrones requeridos en el nivel valencia (Ley del octeto).De acuerdo con los elementos que los forman, los compuestos qumicos inorgnico se clasifican por grupos que poseen la misma caracterstica y comportamiento. Estos grupos, llamados tambin funciones, estn clasificados de la siguiente manera:

Nomenclatura de los compuestos qumicos inorgnicos.La nomenclatura qumica es un conjunto de reglas o frmulas que se utilizan para nombrar todos los elementos y los compuestos qumicos. Actualmente la IUPAC (Unin Internacional de Qumica Pura y Aplicada, en ingls International Union of Pure and Applied Chemistry) es la mxima autoridad en materia de nomenclatura qumica, la cual se encarga de establecer las reglas correspondientes.Aplicaremos tres nomenclaturas: Nomenclatura tradicional: es la que ms informacin requiere para poder nombrar un compuesto inorgnico (estados de oxidacin y si se trata del mayor o menor de los estados de oxidacin, adems en ocasiones necesitamos conocer la raz del nombre del elemento en latn). Tiene la limitacin de distinguir solamente dos estados de oxidacin posible para los metales.

Nomenclatura de numerales de Stock: surge cuando comienzan a identificarse metales que actan con ms de dos estados de oxidacin (por ejemplo manganeso) para aplicar esta nomenclatura debo conocer los estados de oxidacin con los que actan los elementos que forman parte de los compuestos inorgnicos y poder expresar ese estado de oxidacin con nmeros romanos.

Nomenclatura sistemtica: nombra lo que ve, de atrs para adelante. Nombra a los elementos que forman parte del compuesto inorgnico e indica los subndices como prefijos. Muy til para nombrar compuestos binarios, se complica cuando se aplica a molculas poliatomicas.

A continuacin, aplicaremos en algunos ejemplos las tres nomenclaturas a cada uno de los tipos de compuestos inorgnicos mencionados en las tablas precedentes:

Caractersticas.Algunas caractersticas de los compuestos inorgnicos son:

Se encuentran libres en la naturaleza en forma de sales, xidos. Se pueden componer por todos los elementos de la tabla peridica (104). Son generalmente slidos. Tienen reacciones Instantneas y cuantitativas. No voltiles. Difcilmente destilables. Tienen puntos de fusin altos: 700o C Solubles al agua. No solubles en solventes orgnicos. frente al calor son muy estables, por lo general no arden. Conducen la corriente elctrica (electrolitos). La isomera se limita a un reducido nmero de casos. Las reacciones que originan son generalmente instantneas, mediante reacciones sencillas e inicas.

POTENCIAL ESPONTNEO (SP)

QU ES UN POTENCIAL ESPONTANEO Y COMO SE ORIGINA?

El potencial elctrico natural (esttico) de la Tierra. Los potenciales espontneos son causados generalmente por la separacin de la carga en la arcilla u otros minerales, por la presencia de una interface semipermeable que impide la difusin de los iones a travs del espacio poroso de las rocas, o por el flujo natural de un fluido conductor (agua salada) a travs de las rocas. Las variaciones del SP pueden ser medidas en el campo y en los pozos para determinar las variaciones de la concentracin inica de los fluidos intersticiales de las rocas.

El potencial espontaneo se origina por casusa de:

1. Potencial de electro filtracin, por el lodo en un medio poroso.

2. Potencial de membrana, en caso de arcillas o margas.

3. Potencial de difusin, debido a la existencia de diferentes concentraciones de electrolito en el terreno.

4. Potencial electroqumico: la existencia de menas metlicas en el subsuelo.

Otra fuente que origina el potencial espontaneo el "potencial que fluye" (o potencial electro cintico) que se presenta del flujo del lquido cargado de minerales disueltas (agua subterrnea) con un medio poroso y fisuras del terreno.

El mtodo del Potencial espontneo se basa en medir entre dos puntos del terreno, cual es la diferencia de potencial elctrica generada de forma natural en el subsuelo. Sin embargo de todo el conjunto de potenciales espontneos, el que nos interesa es el denominado Potencial electrocintico (Electrokinetic potential o Streaming potential) dado que su gnesis est ligada al paso de un fluido a travs de un medio poroso. Por consiguiente, el objetivo de este mtodo se reduce simplemente a detectar en nuestro registro de campo, las variaciones espaciales del potencial electrocintico.

Mtodo para medir el potencial espontaneo.

El potencial espontneo es un voltaje de DC.(corriente directa por sus siglas en ingls) es lo que genera el flujo de electricidad (el movimiento de electrones o corriente elctrica) a travs de un material conductivo, en las actividades a realizarse en un equipo diseado para medir los pequeos voltajes de DC y tener la capacidad de filtro de ruido de baja frecuencia se utilizan para medir el SP. Las sondas especializadas que se utilizan para conectar los instrumentos a la superficie de la tierra deben ser no polarizantes, de lo contrario se puede producir un "contacto" de voltaje a travs de la accin electroqumica de la sonda en s. No polarizar sondas utilizando una "olla porosa" que contiene la sal de metal (sulfato de cobre) se utilizan para la solucin de superficie SP. En entornos de pozo, de material inerte, se utilizan electrodos metlicos.

Independientemente de la tcnica que se ocupe para el mtodo el material requerido es:

Unos electrodos Cable elctrico Un carrete para recoger el cable Un mili-voltmetro con el que medir el potencial.En cuanto al tipo de electrodos a utilizar, si bien durante muchos aos se han estado empleando electrodos metlicos, diversos estudios revelaron la conveniencia de utilizar electrodos no polarizables, ya a que este tipo de electrodos reduce los fenmenos de polarizacin y de deriva.De electrodos no polarizables existen de diversos tipos siendo los de Cu-CuSO4 los ms utilizados. Estos electrodos estn formados por una barra de metal inmersa en una solucin saturada de sal de su propio metal, y todo ello dentro de un tubo de porcelana porosa que permite poner en contacto la solucin con el terreno. En la figura 1 se muestra un esquema bsico.Figura 1. Esquema de un electrodo no polarizable de Cu -CuSO4.

Tcnicas del mtodo.

A la hora de realizar las medidas de campo, que al igual que en Tomografa elctrica se disponen en forma de perfiles, podemos optar por diferentes procedimientos. Si bien todos ellos se han utilizado con xito en diferentes trabajos, la susceptibilidad a errores sistemticos hace que ciertos dispositivos sean ms idneos que otros.

Configuracin del gradiente.

Esta tcnica solo precisa 2 electrodos, y se basa en medir mediante el milivoltmetro, cual es la diferencia de potencial entre los dos electrodos, siendo la distancia entre ambos invariable.Para ello, en primer lugar definiremos quien es el electrodo A y B y los uniremos a la terminal positiva y negativa del milivoltmetro respectivamente. Realizada la primera medida, ahora sin cambiar la polaridad del dispositivo as como la distancia electrdica, procederemos a tomar el resto de medidas a lo largo del perfil, de forma que el electrodo A ocupe siempre la posicin que ocupaba el B en la anterior medida.Si la distancia fija entre los dos electrodos es relativamente pequea en comparacin con la longitud de onda de la anomala, este procedimiento representa esencialmente el gradiente del potencial espontneo en la direccin del perfil de reconocimiento (Parasnis [20]). Para obtener la variacin espacial del valor total del potencial, basta con ir sumando cada uno de estos gradientes.

Ventajas La utilizacin de poca longitud de cable elctrico, aspecto que supone que se minimize su exposicin a las mordeduras de los animales y a los actos de vandalismo. La rapidez con la que puede ser movido el dispositivo para evitar incidentes con los posibles vehculos que puedan aparecer en la zona. En caso de observar problemas con el cable elctrico, es ms fcil de encontrar el lugar donde tenemos el fallo elctrico.

Desventajas La gran desventaja de esta configuracin reside en el tema de la calidad de los datos obtenidos. Esto se debe a que el propio proceso de adquisicin de datos lleva asociado unos errores (polarizacin, deriva y efecto contacto-suelo, que si bien pueden ser mnimos para cada medida puntual, a la hora de sumar los gradientes a fin de obtener el potencial total, la magnitud de estos errores se puede magnificar significativamente.

Configuracin de base fija (o campo total).

Este dispositivo, en el que solo se precisan tambin 2 electrodos, se basa en colocar estaciones fijas de medida a lo largo del perfil que previamente hallamos definido. En el momento de realizar las medidas iremos a una de estas estaciones, colocaremos un electrodo (ser el B) y mediremos el potencial con respecto al electrodo A, que estar situado siempre en una misma base (denominada base de referencia), en la que supondremos de forma arbitraria potencial cero.La correcta ubicacin de esta base de referencia ser fundamental a la hora de obtener unos resultados ptimos, siendo las zonas idneas para su emplazamiento aquellas que presenten un valor del potencial muy estable en el tiempo.

Ventajas La principal ventaja es que ahora no tendremos problemas de acumulacin del error, ya que cada lectura si bien est sujeta a las tres componentes del error anteriormente mencionadas, ya corresponde al valor total del potencial. La flexibilidad a la hora de colocar las bases, dado que podemos optar por densificar su nmero en aquellas zonas de especial inters.

DesventajasDado que las distancias entre las estaciones de medida y la base de referencia pueden llegar a ser incluso de algn kilmetro, esto conlleva: Un aumento de la susceptibilidad del cable elctrico a sufrir algn percance, ya sea fortuito o por vandalismo. Dificultad a la hora de encontrar la ubicacin precisa del fallo.

En definitiva, si bien el coste econmico y de tiempo son ms elevados en la configuracin de base fija que en la configuracin del gradiente, dado que la relacin coste-calidad es muy baja, lo ms aconsejable es utilizar esta configuracin.

Configuracin multielectrdica.

Esta configuracin es similar a la de base fija pero a diferencia de sta, ahora no vamos de estacin en estacin conectando el electrodo B con el de referencia, y luego medimos, sino que ahora disponemos de un gran nmero de electrodos, los cuales ya estn todos conectados a la base de referencia mediante un cable multiconductor. Mediante un sistema multicanal de adquisicin de datos, iremos realizando de forma automtica toda la secuencia de medidas, con el espaciado temporal que nosotros queramos.

Ventajas La gran ventaja de este dispositivo es la capacidad de realizar un grannmero de medidas en un intervalo de tiempo concreto. Esto nos permitirestimar con gran precisin la deriva de los electrodos, as como otrasvariaciones temporales del potencial (i.e. corrientes telricas), y por tantonos ser mucho ms fcil y preciso el filtrar estos potenciales de nuestroregistro de campo.

Desventajas El elevado coste en comparacin con las otras dos configuraciones.

Una forma de usar el potencial espontneo es unir las curvas de resistividad elctrica, y se comparan las dos. (O tres porque casi siempre se usan dos de resistividad y una de potencial espontneo), y si la curva de potencial espontneo varia al mismo tiempo que las curvas de resistividad se estn separando eso significa que en ese estrato se tiene alta porosidad y permeabilidad.

Figura 2. Equipo de registro y curva caracterstica de distintas litologas.

Fenmenos que contaminan nuestras medidas de potencial.

El mtodo del Potencial espontaneo es un mtodo pasivo, dado que simplemente medimos un potencial elctrico que ya existe de forma natural en el terreno. Esta imposibilidad de poder modificar ningn parmetro de estudio (i.e. intensidad, frecuencia, etc.), y por tanto de intentar separar la seal de nuestro inters del resto, conllevara que el registro de campo obtenido se vea afectado por una gran variedad de potenciales espontneos, que perturbaran y enmascararan el potencial de nuestro inters: el potencial electrocinetico.

Dentro de los errores tenemos:

Polarizacion y deriva

La polarizacion se define como el potencial medido por un par de electrodos en ausencia de un campo electrico externo. Mientras que la deriva son las variaciones temporales del valor de la polarizacion.Ambos fenomenos responden a la variacion de algunos parametros medioambientales como son la temperatura, la humedad del suelo, asi como la quimica del fluido intersticial.Cambios de humedad en el suelo en general provocan variaciones de algunos mV. Para su evaluacion es aconsejable la construccion de probetas de terreno y analizar sus efectos Las variaciones de temperatura entre los electrolitos del electrodo B con respecto al del A, pueden provocar de +0.5 a +1 mV. por cada Co que aumente esta diferencia de temperatura. Los cambios de temperatura son los principales causantes de la deriva de los valores del potencial de polarizacion, llegandose incluso a alcanzar niveles de 10 a 20 mV. bajo condiciones severas.

Efecto debido al contacto suelo-electrodo

Si colocamos los electrodos en el terreno, medimos, los extraemos y volvemos a reintroducirlos para repetir la medicion, se observa que generalmente las mediciones han cambiado. En muchos suelos compactos conductivos, estas variaciones son inferiores de 5 o 10 mV., sin embargo para suelos secos y resistivos estas variaciones pueden ser de decenas de mV.Para intentar obtener unas lecturas mas consistentes, podemos realizar pequenos agujeros en el terreno, a fin de llegar a una zona en donde las condiciones sean un poco mas estables. En situaciones de suelo muy seco se puede proceder a verter agua para homogeneizar las condiciones de medida. En este caso deberemos esperar algunas horas, dada la fuerte deriva en las mediciones producto de la filtracion libre del agua. En consecuencia solo es aconsejable verter agua en condiciones extremas.En lo que concierne al grupo de los ruidos, distinguimos entre los que generan un potencial espontaneo constante o variable en el tiempo.La deteccion y filtracion de los ruidos transitorios pasa previamente por estimar su periodo de oscilacion temporal. Estos periodos de oscilacion pueden ir desde menos de un segundo a horas, dias e incluso meses. Los de bajo periodo podran ser detectados a traves de propias medidas realizadas, sin embargo para los de periodo mas grande se precisara de metodos alternativos, para detectarlos y filtrarlos.

Del conjunto de ruidos transitorios destacamos:

Corrientes teluricasSon aquellos cambios de potencial debidos a las variaciones temporales del campo magnetico terrestre. Las corrientes teluricas son de origen natural y sus variaciones temporales presentan unos periodos de oscilacion comprendidos entre los milisegundos hasta horas (Kaufman and Keller [26]). Ahora bien, el rango deperiodos para los cuales solemos tener la maxima actividad telurica es de 10-40 s.(Corwin and Hoover [25]), con valores de amplitud del orden de algunos mV. porkilometro, si bien en areas de gran resistividad o en zonas en las que se produce una tormenta magnetica, podemos tener anomalias de decenas e incluso de hasta centenas de mV.

Corrientes electricas debido a la actividad humana

Las zonas industrializadas son fuente de grandes variaciones de potencial, en los que la amplitud de las anomalias puede ser de decenas a centenaresde mV /Km

Corrosion de elementos metalicos enterrados.

La existencia de elementos metalicos enterrados en el terreno (i.e. tuberias metalicas), pueden generar anomalias de potencial de gran amplitud (algunas centenas de mV.) de signo negativo. En areas de actividad humana, es aconsejable un previo reconocimiento mediante tecnicas electromagneticas para localizar posibles elementos enterrados.

FENMENO DE POLARIZACIN ELCTRICA

Se puede describir que la POLARIZACIN ELECTRNICA sucede, cuando se aplica un campo magntico a un material y genera la formacin y el movimiento de dipolos contenidos en el material. Estos dipolos son tomos o grupos de tomos que tienen carga desequilibrada. Dentro de un campo elctrico aplicado los dipolos se alinean causando polarizacin.

Cuando se produce la Polarizacin Electrnica en el material, en los dipolos se produce la concentracin de los electrones en el lado del ncleo ms cercano al extremo positivo del campo. Esto implica una distorsin del arreglo electrnico, en la que el tomo acta como un dipolo temporal inducido. Este efecto, que ocurre en todos los materiales es pequeo y temporal.

El fenmeno de polarizacin elctrica de un material, se ha clasificado en:

Polarizacion ionica. Los enlaces inicos tienden a deformarse elsticamente cuando se colocan en un campo elctrico. En consecuencia la carga se redistribuye minsculamente dentro del material. Los cationes y aniones se acercan o se alejan dependiendo de la direccin de campo. Estos dipolos temporalmente inducidos causan polarizacin y tambin pueden modificar las dimensiones generales del material. Polarizacion molecular. Algunos materiales contienen dipolos naturales, que, al aplicrseles un campo giran, hasta alinearse con l. En algunos materiales, como el titanato de bario, los dipolos se mantienen alineados a pesar de haberse eliminado la influencia del campo externo.

Anteriormente, al hablar de polarizacin inica, mencionamos la posibilidad de que hubiera modificacin de las dimensiones del material. Este efecto se conoce como electrostriccin, adems de darse por cambios en la longitud de los enlaces entre iones, puede ser resultado de la actuacin de los tomos como partculas en forma oval en vez de esfrica o por distorsin debida a la orientacin de los dipolos permanentes del material. Sin embargo, existen materiales que muestran una propiedad adicional: cuando se les impone un cambio dimensional, ocurre polarizacin, lo que crea un voltaje o un campo. Los materiales que presentan este comportamiento son piezoelctricos.

Los mtodos elctricos se basan en tres fenmenos y propiedades asociadas con rocas: La resistividad o es decir el reciproco de la conductividad determina la 'cantidad' de la corriente, que pasa por una roca al aplicar una diferencia potencial especfica. La actividad electroqumica causada por los electrolitos, que circulan en el subsuelo la base para los mtodos magnticos, de potencial propio y de polarizacin inducida. La constante dielctrica indica la capacidad de material rocoso de guardar carga elctrica y determina parcialmente la repuesta de formaciones rocosas a las corrientes alternas de alta frecuencia introducida en la tierra a travs de los mtodos inductivos o conductivos. Algunas rocas y depsitos minerales no exhiben un potencial propio. Solo al dejar pasar una corriente por las rocas a travs de un par de electrodos de corriente se genera una polarizacin inducida en ellos, un proceso comparable a la carga de un acumulador. Despus de la interrupcin de la corriente el potencial generado se puede medir un cierto intervalo de tiempo todava, mientras que se disminuye lentamente.Figura 3. un atomo sin polarizar como en (a) queda polarizado como en (b) cuando se aplica un campo elctrico. El dipolo equivalente se muestra en (c)

Demostrar el voltaje inducido midiendo la diferencia de potencial entre dos electrodos colocados en la superficie un intervalo de tiempo definido despus de la interrupcin de la corriente.

Cuando una corriente pasa por material terrestre, que no lleva minerales metlicos la cantidad de la corriente se relaciona con el potencial solo por la resistencia hmica de las formaciones rocosas penetradas. Si las formaciones albergan minerales metlicas las corrientes provocan un intercambio de iones, que ocurre en la superficie de contacto entre los minerales y los electrolitos disueltos en los fluidos, que llenan los espacios de poros situados entre los granos. Tal intercambio electroqumico genera un voltaje opuesto al flujo de corriente, que pasa por el material. Un voltaje adicional es necesario para superar esta barrera creada por el intercambio electroqumico. Este voltaje adicional necesario para dejar pasar la corriente por la barrera se denomina sobre voltaje. Al apagar la corriente introducida en el subsuelo los voltajes electroqumicos se diseminan paulatinamente. Los voltajes desintegrndose paulatinamente se pueden medir un cierto intervalo de tiempo despus de haber apagado la corriente introducida en el subsuelo.

CONCLUSIN

En conclusin se puede mencionar que cada tema tiene demasiado que ver con el anterior, debido a que los compuestos qumicos inorgnicos son electrolitos que tienen la capacidad de conducir las corrientes elctricas de la tierra son importantes para los mtodos de prospeccin elctrica como en este caso para la medicin de Potencial Espontaneo que sera por la separacin de la carga en la arcilla u otros minerales, por la presencia de una interface semipermeable que impide la difusin de los iones a travs del espacio poroso de las rocas, o por el flujo natural de un electrolito, que es una sustancia qumica inorgnica,(agua salada) a travs de las rocas.

Y del mismo modo era necesario conocer y tener conocimientos acerca de los fenmenos de polarizacin debido a que este es uno de los principales causantes de error en el mtodo de SP.

BIBLIOGRAFIA

http://www.areaciencias.com/compuestos-quimicos.htm

http://quimicayaelhernandez104a4.blogspot.mx/2012/11/compuestos-organicos-e-inorganicos.html

http://www.glossary.oilfield.slb.com/es/Terms/s/spontaneous_potential.aspx

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Electricidad y magnetismo para estudiantes de ciencias e ingeneria. Cantu. Ed. Limusa. No. de inventario. 12213 Stand 53-D

ING PETROLERA. ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO.3