Page 55 - 87
P. 55
54
8) Бюретка;
9) Фарфорова чашка;
10) Піпетка;
11)Сухі колби або стакани;
12)Фільтрувальний папір.
11.3 Теоретична частина
Обмінні катіони, що знаходяться на поверхні глинистих мінералів,
відіграють велике значення при визначенні природи глинистих частинок і їх
здатності утворювати у водних дисперсіях коагуляційно-тіксотропні структури,
завдяки яким промивні глинисті суспензії можуть успішно виконувати свої
функції при бурінні свердловин.
Під обмінною здатністю глин розуміють їх здатність поглинати йони з
навколишнього середовища і виділяти еквівалентні кількості інших йонів, що
знаходяться в даному мінералі в обмінному стані.
Йонообмінні процеси підпорядковуються наступним закономірностям:
1) обмін йонів протікає в еквівалентних кількостях і є оборотним;
2) поглинання катіонів тим сильніше, чим вища валентність йонів;
3)обмін катіонів однієї валентності тим інтенсивніший, чим більша їх
атомна маса;
4) поглинання катіонів посилюється з ростом їх концентрації в розчині;
5) процес обміну посилюється з ростом рН розчину;
6) обмін йонів виражається рівнянням його ізотерми;
7) величина і швидкість обміну залежить від природи обмінюваних
катіонів, від структури адсорбента і його дисперсності, від концентрації солей в
розчині, часу взаємодії і температури.
На явищах, що супроводжують йонообмінне заміщення, базується дія
таких реагентів, що застосовуються для хімічної обробки глинистих суспензій
як карбонат натрію, хлорид кальцію, гіпс та ін. Склад обмінних катіонів глин,
що застосовуються для виготовлення промивних рідин, дуже важливий для
підбору рецептур хімічної обробки і вияснення причин погіршення
властивостей суспензій. Знання переважного складу обмінних катіонів (в
2+
2+
+
+
природніх глинах, це, в основному, катіони Na , K , Ca , Mg ) дозволить
визначити в кожному окремому випадку вибір реагента-стабілізатора для
хімічної обробки промивної рідини. В основі більшості методів, запропонованих
для визначення як величини ємності обміну, так і складу обмінних катіонів,
лежить принцип витіснення обмінних катіонів катіонами якоїсь речовини, що
називається при цьому десорбентом, які не входять в склад обмінного
комплексу.
Сумарна ємність обміну бентонітових глин, що володіють цінними
високотіксотропними властивостями, становить 75-105, а для каолінів
8-25 мг-екв/100г глини.