Cтраница 4
Пробу помещали в пгарокогорлый сосуд, куда заливали пятикратное количество дистиллированной воды, лишенной СО так как присутствие в воде углекислоты может вызвать растворение трудно-растворимых карбонатов кальция и магния. Сосуд с породой и водой закрывали пробкой и смесь взбалтывали в течение 5 мин, а затем отфильтровывали для определения ионного состава вытяжки. [46]
Константа диссоциации угольной кислоты первой степени Ki для уравнения (V.26) равна 4 54 - 10 - 7 при 25 DC, а константа диссоциации угольной кислоты второй степени / С2 для уравнения (V.27) равна 5.6 ЫО-11 при 25 С. Поскольку Кг много меньше Ki, то ионы водорода, образующиеся при первой диссоциации угольной кислоты, реагируют с карбонат-ионом, находящимся в воде в результате растворения карбоната кальция, образуя бикарбонат-ионы. Таким образом, предполагается, что растворенный СаСО3 в основном существует в растворе не в виде кальция и карбонат-ионов, а в виде кальция и бикарбонат-ионов. Таким образом, величина рН характеризует условия равновесия между жидкой фазой, с одной стороны, твердой и газообразной - с другой. На этом основаны некоторые методы прогноза осаждения карбоната кальция из его водных растворов. [47]
Воды, используемые в системах ППД, обладают в различной степени агрессивностью к бетону, металлам и другим материалам, что существенно влияет на надежность работы нефтепромыслового оборудования. По отношению к бетону агрессивность воды подразделяется на углекислотную, выщелачивающую, сульфатную, общекислотную и др. Углекислотная агрессивность воды выражается в разрушении бетона в результате растворения карбоната кальция под действием угольной кислоты. Выщелачивание происходит вследствие растворения в содержащейся в бетоне гидроокиси кальция. При содержании в воде хлоридов более 40 мг / л бетон также разрушается в результате выщелачивания. Сульфатная агрессивность воды наблюдается при содержании ионов SC4 250 мг / л и более. При взаимодействии таких вод с бетоном образуются кристаллы гипса, солей и других соединений, что приводит к вспучиванию и разрушению бетона. Общекислотная агрессивность зависит от рН воды. [48]
Так, добавление в раствор СОэ за счет повышения его содержания в атмосфере, дыхания организмов или окисления органического вещества увеличивает концентрацию ионов водорода Н ( уменьшает рН) и приводит к превращению карбонатов в бикарбонаты; эта же реакция, прочитанная справа налево, заключается в выпадении в осадок карбоната кальция, что уменьшает рН и вызывает превращение бикарбонатов в растворенный углекислый газ. Наоборот, уменьшение растворенного С02 из-за снижения его содержания в атмосфере или поглощения при фотосинтезе растений уменьшает концентрацию ионов Н ( повышает рН) и приводит к превращению бикарбонатов в карбонаты, а растворение карбоната кальция, повышая рН ( вследствие гидролиза Са), приводит к превращению растворенного С02 в бикарбонаты. [49]
Так, добавление в раствор С02 за счет повышения его содержания в атмосфере, дыхания организмов или окисления органического вещества увеличивает концентрацию ионов водорода Н ( уменьшает рН) и приводит к превращению карбонатов в бикарбонаты; эта же реакция, прочитанная справа налево, заключается в выпадении в осадок карбоната кальция, что уменьшает рН и вызывает превращение бикарбонатов в растворенный углекислый газ. Наоборот, уменьшение растворенного С02 из-за снижения его содержания в атмосфере или поглощения при фотосинтезе растений уменьшает концентрацию ионов Н ( повышает рН) и приводит к превращению бикарбонатов в карбонаты, а растворение карбоната кальция, повышая рН ( вследствие гидролиза Са), приводит к превращению растворенного С02 в бикарбонаты. [50]
Индекс Ланжелье, таким образом, служит лишь качественным показателем склонности воды к тому или иному процессу и не является количественной характеристикой агрессивных свойств воды. Итак, агрессивные свойства воды характеризуются двумя величинами: карбонатной емкостью воды, равной количеству карбоната кальция, которое растворяется в единице объема данной воды при переходе к равновесному состоянию, и интенсивностью карбонатной агрессии, определяемой скоростью процесса растворения карбоната кальция в начальный момент контакта его с агрессивной водой. Эти величины, характеризующие агрессивные свойства воды с разных сторон, взаимно дополняют друг друга. Из двух вод одна может быть более агрессивной по одной из характеристик, а другая - по второй. [51]
К кислотному типу коррозии относится углекислотная коррозия бетона. Такой вид разрушения зависит от концентрации растворенной углекислоты в воде, а также содержания в воде ионов кальция, бикарбонатов и характера бетона. Проявляется углекислотная коррозия в растворении карбонатов кальция - пленки или образовавшегося вначале СаСОз на поверхности бетона, ускоряя тем самым выщелачивание. Механизм взаимодействия углекислых вод с бетоном зависит от скорости движения и особенностей соприкосновения вод cv поверхностью бетонной конструкции. Наиболее стоек в углекислых водах глиноземистый цемент, пуццолановый; уменьшает углекислую агрессию также введение в бетон я 25 % тонкомолотого известняка. [52]
Вопрос об определении агрессивной углекислоты имеет большое значение при производстве бетонных работ, так как она оказывает разрушающее действие на бетон и на многие сорта цемента. Важную роль этот вопрос играет также при изучении воздействия подземных вод на растворимые горные породы, Наиболее ярко агрессивная способность вод проявляется в известняковых массивах ( см. гл. При оценке способности воды растворять углекислый кальций и скорости растворения карбоната кальция Ф. Ф. Лаптев предлагает различать два понятия: 1) дефицит насыщения и 2) интенсивность карбонат ной агрессии. [53]