Ыма абыраларыны тратылыына физикалы-химиялы рдістерді сері

Хлорлы натриймен минералданан су жне сазды ерітіндіні мза сер ету туралы сратарды А.В. Марамзин зерттеген жне ол NaCl концентрациясы 5 % жоары болан кезінде таужыныстарды минералды блшектерін байланыстырып тратын мзды арынды бзылуы жретіні крсетті. Мзды бзылу жылдамдыына ату алдындаы жуу сйытыыны температурасы мен ыма абырасы мен брылау бырлары арасындаы саиналы кеістікте циркуляцияланатын сйыты арасында айырмашылыы біршама сер етеді. Осы температураларды айырмашылыы тмен болан болан сайын, мзды бзылу ммкіндігі де шамалы. ымалы жадайларда жуу сйытыымен мзды зара рекеттесу реакциясы атты дене – сйыты фазалар бліміні бетінде теді, сондытан да тіп жатан рдістер сйы фазаны кйімен жне мзды бетін шайып жатан млшерімен аныталады. ыма бойынша сйытыты циркуляциялау жадайларында циркуляция тотаан кезінде статикалы жадайлара араанда мз арынды бзыла бастайды.

Біра мз бен мзды таужыныстарды бзылу кинетикасы біршама крделі жне аз зерттелген. Оны теориясын зерттеу біршама назар аударады. Мзды таужыныстарда криогенді рылымны ш трі бар: массивті, онда мз кристалдары кеуекті кеістікті толтырады (4.1, а сурет), атпарлы, онда бір баытта баыталан линза жне атпарлар тріндегі мз мзды грунтты алыптасу жадайларына атысады (4.1, б сурет) жне торлы (4.1, в сурет). Таулы таужыныстар шін жарышатарды мзбен толу сипатты болып келеді (мысал ретінде желілі мзды арастыруа болады).

 

 

4.1сурет. Мзды таужыныстарды бітімі: 1 – таужыныстарды минералды рамы; 2 – мз

 

ыма бойынша циркуляцияланатын жуу сйытыы таужыныстармен, сонымен атар мзбен зара рекеттеседі, себебі химиялы рдістер теріс температуралар кезінде де тотамайды.

азіргі уаытта байланысып жатан таужыныстарда: таужыныстар (мз) – сйытыта жне триадада: таужыныстар (мз) – таужыныстаы абыша – сйытыта тетін осмотикалы былысты таралуы да длелденген. Бл температура, ысым, концентрация жне т.б. здігінен теесетін табии рдістерді жалпы тенденцияларыны бірі болып келеді.

Таужыныстар (мз) – сйыты жйесінде жартылай ткізгіш тосауыл ретінде сумен байланысатын таужыныстарды абырадаы жа абаты саналады. Мзды таужыныстарды, сонымен атар мзды рамында ртрлі минералдану дрежесі с_м бар атпайтын кеуекті сйыты болуы ммкін.

Мзды таужыныстарда атпайтын суды млшері температураа, затты рамына, тздалуына туелді болып, келесі эмпирикалы формула бойынша есептелуі ммкін:

 

w=aT^-b, (4.1)

 

мндаы w – атпайтын суды млшері, таужыныс лгісіні салмаынан %; а жне b – таужыныстарды рамынан туелді крсеткіш (ln а=0,5519 ln S+0,2618 жне ln (-b) =0,264S+0,3711; S – таужыныстарды меншікті беті, м²/г; Т – таужыныстарды температурасы, °С.

Жа дисперсті мзды саздар рамында -100°С температура кезінде де атпайтын суды млшері болуы ммкін. ыма опанында белгілі минералдану дрежесі бар жуу, ал мзды таужыныстарда (мзда) кеуекті сйытыты болуы кезінде осмотикалы ысымны серінен концентрацияны здігінен теесу рдісі жреді. Осыны нтижесінде ыма абырасында таужыныстарды біршама тратануы немесе бзылуы болуы ммкін.

Егер мзды таужыныстарда ерітіндіні с_р жне кеуекті сйытыты с_м минералдану дрежесі те болатын болса, онда жйе изотонды тепе-тедікте болады. Баса те жадайлар кезінде мзды таужыныстарды бзылуы болмайды. Ерітінді жне мзды бірдей минералдану дрежесі жадайларында (с_р - с_л) мз баса факторларды, сонымен атар температураны траты кйінде ерітіндіде за уаыт бойы саталуы ммкін. Егер жуу сйытыыны рамында кез келген еріген тзды млшері жоары болатын болса, онда мз – сйыты шекарасында температураны тмендеуімен, мзды балуымен байланысты фазалы згерулер жне оны бзылу рдісі орын алады. ыма абырасында мзды тайжыныстарды тратылыын амтамасыз ету негізінен мз-цементке туелді боландытан жуу сйытыыны асиеттері оны тратандыру шін баытталуы ажет. Жуу сйытыы мза (мзды таужыныстара) араанда инертті немесе жоары гидрофорбты асиеттерге ие болуы ажет.

Осы жадайды тексеру шін NaCl ерітіндісіне ионогені (анионды сульфанол жне катионды АНП-2) бар ОП-7 ПАВ неогенді оспа араластырылды. ОП-7 (массасы бойынша 0,05%) жне сульфанол (масса бойынша 0,005%) оспасы NaCl 6% ерітіндісне осылан кезінде бірдей жадайларда мзды бзылу рдісін 0,5 саат ішінде 0,82 10^-3-ден 0,32 10^{-3 кг} дейін тмендетті (4.1 кесте). Осы былыс ОП-7+АНП-2 типті ПАВ оспасын енгізген кезінде де байалады. Егер мза NaCl жне СаС1₂ тздар ерітіндісіні блек сері кезінде абырша мз пайда боланы байалан болса, онда бл ерітінділерге ПАВ оспасын енгізген кезінде бл былыс байалан жо.

Крделіктер сресі кезінде аэрацияланан сйытытар жне кпіршіктер лкен назар ие болды. ПАВ оспасымен мзды гидрофобизациясы жне оны бетінде ауа кпіршіктерімен бекітілуі мза сйы ортаны біршама сер етуін тотатады. Ауаны кпіршіктері кеуекті кеістікті жауып, арнайы оспасыз сйытыты су бергіштігін тмендетеді. Сйытыты аэрациялану дрежесі жоары болан сайын, быр суыны рекетімен салыстыранда мзды бзылу дрежесі тмен болады. Сондытан да аэрацияланан суды мгілік мзды таужыныстарды брылау кезінде олданан жн.

 

 

4.1 кесте.