Page 56 - 87

55
Таким чином, вивчення сумарної ємності обміну дає можливість визначити
належність глини до того чи іншого виду, не досліджуючи мінералогічного
складу.
Вивчення основного складу обмінних катіонів глин дозволяє вирішити
питання про доцільність використання останніх для виготовлення промивних
рідин. Так, склад обмінних катіонів суттєво впливає на величину рН глинистих
суспензій, яка для натрієвих глин вища, ніж для кальцієвих. Склад обмінних
глин впливає на гідрофільність глин, що обумовлює виникнення в суспензіях
глин з різним складом катіонів і утворення тіксотропної структури.
В нормальних умовах буріння, що не вимагають застосування хімічних
реагентів, визначення складу обмінних катіонів глини є теж важливим, так як
дає змогу визначати структурно-механічні властивості останньої.

Глини з переважним вмістом обмінного натрію проявляють більшу
схильність до тіксотропії, ніж глини, що містять обмінний кальцій.

11.4 Методика виконання роботи

11.4.1 Визначення ємності обміну глини.
Принцип методу полягає в заміщенні обмінних катіонів розчином хлориду
барію з молярною концентрацією еквівалентів 1 моль-екв/л. Після заміщення
всіх обмінних катіонів йонами барію відмиту глину піддають дії титрованого
+
розчину сульфатної кислоти, що приводить до насичення глини йонами Н , а
2+
витіснені йони Ва зв’язуються у вигляді сульфату, нерозчинного в кислотах
осаду білого кольору. Надлишок кислоти, що не вступив в реакцію з йонами
барію, титрують розчином лугу.
+
Це дозволяє знайти кількість йонів Н , поглинутих глиною при обробці
кислотою, і , таким чином, вичислити ємність обміну.

Для визначення ємності 10г висушеної при 150С глини зважують на
технічних терезах і заливають 20-30 мл розчином BaCl 2 концентрацією
1моль-екв/л у фарфоровій чашці. Добре розмішавши суспензію в чашці скляною
паличкою, дають їй відстоятись і декантують по скляній паличці на лійку з
фільтром. Добавлення хлориду барію і декантацію проводять декілька разів.
Потім глину переносять без втрат на той же фільтр, змиваючи хлоридом барію
частинки глини на чашці і паличці. Глину на фільтрі промивають до негативної
2+
реакції на йон Са в фільтраті. Для цього з фільтрату відбирають 0.5-1 мл
розчину, нагрівають до кипіння, додають декілька мл 5%-ного розчину K 2CrO 4,
відфільтровують осад, що випав (це BaCrO 4). Новоутворений фільтрат знову
необхідно нагріти до кипіння, а потім добавити по краплях розчин оксалату
2+
натрію (Na 2C 2O 4). При наявності Ca випадає осад білого кольору CaC 2O 4 (або
розчин мутніє). Якщо помутніння відсутнє, то це означає, що з поверхні глини
2+
повністю витіснені йони Ca .
Після повного витіснення обмінних катіонів глину разом з фільтром
переносять в колбу з широким горлом, добавляють 100 мл 0.2 моль-екв/л
розчину сульфатної кислоти, збовтують декілька разів і фільтрують через