Формы воды в породах.

Наличие активных адсорбционных центров минералов способствует наличию слоев или участков влаги со свойствами, отличающими эту жидкость от поровых растворов и твердой фазы. В тонкодисперсной среде этот слой имеет непрерывное развитие. Он представляет прочно связанную воду. Она подразделяется на ряд категорий по энергии связи. Р. И. Злочевская и большинство исследователей связанной воды выделяют следующие их виды:

1. Вода, адсорбированная наиболее активными адсорбционными центрами поверхности, образующая с ними ионодипольные и водородные связи и обладающая наибольшей энергией взаимодействия. Ее количество близко к объему воды условного "монослоя" (вода ближнего порядка). Эта так называемая "химическая"сорбция.

2. Вода, адсорбированная твердой поверхностью за счет ориентационного эффекта ван-дер-ваальсовых сил. В результате этого происходит "физическая" сорбция воды. В зависимости от окружающих условий общее количество "химически" и "физически" связанной воды может колебаться в границах, представляющих максимальную гигроскопическую влажность (при адсорбции из паров) и максимальную молекулярную влагоемкость (при насыщении из растворов). Общая толщина пленки связанной водой при одних и тех же давлениях и температурах зависит от величины радиуса действия электромолекулярных сил, от гидрофильности или гидрофобности минералов, от веществ, растворенных в воде. По разным данным она сильно колеблется от первых десятков до тысяч нанометров. Повышение температуры и давления снижают толщину пленки связанной воды.

3. Вода переходного состояния между связанной и свободной. К ней относятся воды в микрокапиллярах и в участках пор в случае наличия трехфазной границы: минерал-вода-газ. Наличие воды "капиллярной" конденсации обусловливает процесс поверхностной "диссоциации" и образования заряженных ионов на поверхности глинистых частиц. Эти ионы, взаимодействуя с "внешним" свободным поровым пространством, создают некоторый концентрационный градиент между приповерхностным слоем и объемом порового раствора. Диффузия, идущая в ту или иную сторону в зависимости от состава и концентрации ионов "свободной" поровой влаги, стремится уменьшить этот градиент.

Билет 25

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: