Файл: Шептала, Н. Е. Руководство по физико-химическому анализу глинистых растворов, глин, утяжелителей и реагентов.pdf

УСТАНОВЛЕНИЕ ПОРОГА КОАГУЛЯЦИИ ОТНОСИТЕЛЬНО СаС12

Для коагуляции реагентов в качестве электролита берут

г/л) соответствовало определенному числу миллиграмм-эквива­ лентов СаС12 (от 1 до 20).

дистиллированной водой до 1 мл. Далее в каждую пробирку приливают по 5 мл раствора реагента, содержащего углерод 0,136 г/л. В результате общий объем жидкости в каждой про­ бирке составляет 6 мл.

Для быстрого и безошибочного внесения заданных количествСаС12 в пробирки при определении порога коагуляции удобно пользоваться заранее составленной таблицей. В табл. 6 указа­

56

5 мл раствора реагента и количества воды в мл для уравнения общего объема жидкости в пробирках до 6 мл.

Заданные объемы рабочего раствора СаС12 и дистиллирован­

Необходимо строго соблюдать внесение растворов в такой по­ следовательности: раствор СаС12, вода, раствор реагента.

После прибавления раствора реагента пробирки закрывают резиновыми пробками и содержимое перемешивают. Отмечают

в прозрачном растворе реагента; б) полная коагуляция, когда раствор над осадком остается

прозрачным и бесцветным.

С целью сопоставления результатов, характеризующих пол­ ную коагуляцию (осаждение), берут в мг-экв СаСІ2 на 1 л ра­ створа реагента. Если полная коагуляция (осаждение) раство­ ра реагентов наблюдается более чем через 4 ч или совсем не наблюдается, то в записях делаются соответствующие отметки.

Приготовление раствора. Для получения заданной концентра­ ции СаС12 (в мг-экв) раствор надо готовить из расчета эквива­ лентного веса СаС12 55,5 г, умноженного на коэффициент 1,2 , что дает 6,66 г безводной соли СаС12. Эти навески растворяют в 1 л дистиллированной воды. Коэффициент 1,2 вытекает из сле­ дующего расчета: 5 мл реагента разбавляют до общего объема 6 мл, а 1000 мл реагента — до 1200 мл. Необходимо следить, чтобы растворы реагентов перед определениями были прозрач­ ными. Исследуемые реагенты разбавляют дистиллированной во­ дой. Разбавление производят следующим образом: берут пипет­ кой необходимое количество исходного раствора реагента (0,05—0,140 г/л) и переносят в сухую колбу, туда же прилива-

♦Величина указывает, во сколько раз следует разбавить 1 мл испытуемого реагента, чтобы концентрация углерода в нем была равной 0, 136 г/л.

57

ют пз бюретки необходимое по расчету количество дистиллиро­ ванной воды, затем раствор тщательно перемешивают и во из­ бежание испарения хранят плотно закрытым.

В табл. 7 приведен пример расчета для уравнения исходных растворов реагентов в заданной концентрации.

ЭЛЕКТРОЛИТЫ (ПЕПТИЗАТОРЫ И КОАГУЛЯТОРЫ)

К этой многочисленной группе химических реагентов от­ носятся NaCl, NaOH, Na2C03, Са(ОН)2, СаС12, CaSO.u Na2Cr207 -и др.

Коллоидальность, %

Рис. 9. График влияния электролитов на степень дис­ персности бентонитовой глины.

глин и глинистых суспензий, по большей части рассматривают влияние на структурно-механические и фильтрационные свой­ ства без учета изменения дисперсности глин.

На рис. 9 представлены данные, характеризующие влияниесолей одно- и поливалентных катионов на степень дисперсио-

58

сти сарнпохского бентонита. Для определения степени дисперс­ ности в качестве эталона использовался метод сорбции краси­ теля метиленового голубокого 1 г глины. По характеру воз­ действия на дисперсность электролиты могут быть разделены на три группы.

К первой группе следует отнести электролиты-пептизаторы, пептизирующее действие которых усиливается с увеличением концентрации (до 1%)- Дальнейшее повышение концентрации

концентрации NaCl до 3% приводит к снижению коллоидаль­ ности, но дальнейшее увеличение концентрации NaCl сущест­ венно на коллодиальность уже не влияет.

Полученные данные показывают, что, добавляя в глинистые суспензии различные концентраций электролитов, можно регу­ лировать коллоидальность глин и тем самым влиять на из­ менение содержания и состава твердой фазы в промывочных жидкостях.

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПОЛИВАЛЕНТНЫХ КАТИОНОВ

Влияние поливалентных катионов на диспергирование, фло­ куляцию и агрегирование глин значительно сильнее влияния одновалентных катионов. Глинистые растворы,- обработанные соединениями, содержащими поливалентные катионы, и в осо­ бенности катионы кальция, играют важную роль при бурении скважин.

В процессе изучения механизма известкования глинистых растворов показано, что в основе этого явления лежит химиче­ ское взаимодействие гидроокиси кальция с глинистыми мине­ ралами в водной среде при нормальных условиях. Введение гидроокиси кальция в глинистый раствор вызывает обмен ио­ нов и взаимодействие Са(ОН) 2 с глиной, образующих гидросилпкат кальция, который блокирует активные центры поверхно­ сти глинистых частиц, понижает набухание и пептизацию. Это проявляется в резком снижении вязкости и предельного статического напряжения сдвига промывочных растворов в

59