Полезные статьи по инженерно-геологическим изысканиям |
||||||
Заказать геологию Тел: +7 (495) 728-94-19 e-mail: mail@buroviki.ru выполняем работы по г. Москве Библиотека
Исторические сведения
Библиотека Нормативы, CНиПы, СП
ООО «Буровики»: Контакты |
Геология Порядок работ Библиотека Цены Контакты
Физико-химические свойства глинистых растворов
|
|
|
Различное состояние смесей зависит главным образом от степени измельчения (дисперсности) твердого вещества. Если дисперсность твердого вещества доведена до крупности зерен, состоящих из одной молекулы, то получится истинный раствор, характерной особенностью которого является полная прозрачность (например, раствор сахара, раствор поваренной соли и т. п.). Принято считать, что при дисперсности частиц твердого вещества менее 0,2 в диаметре получаются коллоидальные растворы, характеризующиеся тем, что твердые частицы из раствора не выпадают. Смеси называются суспензиями, когда из них в спокойном состоянии выпадает твердое вещество.
Если рассматривать смеси природной глины с водой, то по крупности глинистых частиц такую смесь следовало бы отнести к суспензиям. Однако глинистые растворы так же обладают качествами коллоидальных растворов.
Еще в 1934 г. А. Е. Ферсман указывал, что коллоидальные глинистые растворы имеют качественное отличие от других растворов, выражающееся в особом состоянии поверхности коллоидных минеральных частиц и во взаимодействии их; с окружающей средой. Особо важное значение для получения коллоидального глинистого раствора имеет форма глинистых частиц. В отличие от частиц преобладающего числа минералов глинистые частицы имеют вид чешуек. Благодаря чему при одинаковой степени раздробленности глинистые частицы по сравнению с частицами других минералов имеют большую удельную поверхность (суммарная поверхность содержащихся в 1 г или 1 см3 частиц), которая обусловливает качество глинистых растворов. Благодаря большой удельной поверхности глинистых частиц в глинистых растворах проявляется наиболее четко свободная поверхностная энергия. Проявления поверхностной энергии глинистых частиц вызывают в растворе адсорбционные, электрокинетические и другие поверхностные явления.
В растворе глинистая частицу, соприкасаясь с водой, адсорбирует на свою поверхность ионы из воды, т. е. имеет место ионная или полярная адсорбция, которую иначе называют обменной адсорбцией.
Если в результате диссоциации молекул на поверхности частицы отщепляются ионы Н, то они могут замешаться катионами и, наоборот, если имеет место отщепление ионов ОН', то па место их могут становиться только анионы.
Поверхностные молекулы глинистой частицы (ее ядра) могут иметь амфотерный характер, т. е. в кислой среде они отщепляют гидроксильные ионы, в щелочной - водородные ионы. Следовательно, коллоиды амфотерного характера могут адсорбировать как катионы, так и анионы. К амфотерным адсорбентам относятся природные алюмосиликаты в виде различных глин.
Кислотность воды определяется показателем концентрации водородных ионов в ней, которую принято обозначать через рН при рН<7 вода носит кислотный характер, при рН > 7 имеет место щелочной характер воды. Следовательно, изменяя степень кислотности среды, можно управлять характером обменных реакций между глинистыми частицами и жидкой фазой глинистого раствора, получая на поверхности глинистой частицы слой адсорбированных катионов или анионов.
В жидкой фазе глинистого раствора всегда растворено то или иное количество солей. В данном случае необходимо учитывать, что адсорбция катионов растет с увеличением их валентности.
Щелочные металлы по способности адсорбироваться расположатся в следующий ряд: Li < Na <C.K<C Rb < Cs.
Характер поведения глинистой частицы в водном растворе может быть уяснен, если одновременно с адсорбционными явлениями будут выявлены и электрокинетические явления, имеющиеся в глинистом растворе.
Глинистый раствор следует рассматривать как две фазы: твердую - глинистые частицы и жидкую - вода с растворенными в ней солями. На границе между этими двумя фазами обычно возникает электрический потенциал, который связывается с образованием двойного электрического слоя. Образование электрического потенциала может возникать по двум путям: благодаря адсорбционным явлениям и в силу диссоциации молекул на поверхности глинистой частицы.
Геологические изыскания под частный дом
Стоимость геологических изысканий
Как происходит работа: Договор > Бурение > Технический отчет
Содержание технического отчета
Сделать заказ на геологические изыскания