Роль - полупроницаемая мембрана
Cтраница 2
При слишком высоком давлении мембрана может разорваться, забиться имеющимися в воде примесями или пропускать слишком большое количество растворенных солей. В обычных установках по опреснению воды методом обратного осмоса трубы, изображенные на рис. 17.8, изготавливают из пористого вещества, выложенного с внутренней стороны очень тонкой пленкой из ацетата целлюлозы. Ацетат целлюлозы ( из которого также изготовляют целлофан и основу фотографической пленки) играет роль полупроницаемой мембраны. Установка состоит из множества таких труб, уложенных параллельно друг другу. Скорость проникновения воды через мембрану довольно невелика. Например, при опреснении соленой воды из скважины, содержащей 0 5 % растворенных солей, при давлении 50 атм в течение суток удается получить приблизительно 700 л пресной воды с каждого квадратного метра мембраны. Поскольку для получения большой площади поверхности необходимо очень много тонких труб, процесс обратного осмоса пока еще не используется для получения больших количеств пресной воды. Однако этот процесс представляется многообещающим, если будут разработаны улучшенные мембраны, в особенности для опреснения соленой воды из скважин. Эта вода имеет более низкую концентрацию растворенных солей по сравнению с морской водой, что позволяет проводить ее опреснение при более низких давлениях. [16]
Очевидно, что нейтрализация радс создает условия для повышенной устойчивости глинистых пород. Развитие адсорбционных сил осуществляется через поглощение паров воды, т.е. чистого растворителя. В условиях скважины буровой раствор непосредственно контактирует с поверхностью стенки, сложенной глинистой породой. При этом наряду с проникновением растворителя ( воды) происходит и поглощение растворенного вещества, ионообменные и другие реакции. Разделение этих процессов возможно за счет создания на стенке скважины полупроницаемой перегородки, через которую будет проникать только растворитель. Условно считается, что роль полупроницаемой мембраны в глинистых породах играют поверхностные силы дисперсных частиц, которые как бы препятствуют диффузии поверхностных ионов в раствор. Как следует из теории, впитывание воды через полупроницаемую мембрану обусловлено активной молярной концентрацией раствора. Исходя из этих положений, приствольную зону скважины рассматривают как тело с тремя слоями. [17]
 |
Схема весов Ленгмюра-Адама для измерения поверхностного давления. [18] |
Если принять, что слой однороден, то это заключение не подлежит сомнению. Из него можно сделать ряд дальнейших выводов относительно свойств такого слоя. Прежде всего, согласно молекулярно-кинетическим представлениям, молекулы в монослое должны двигаться так же, как и молекулы в растворе. Следовательно, в поверхностном слое должно существовать своего рода двумерное осмотическое давление, которое стремится распределить нанесенные на поверхность молекулы равномерно по всей поверхности. Причиной этого давления является, очевидно, хаотическое тепловое движение молекул в слое. Если по одну сторону перегородки нанести известное количество нерастворимого вещества, то она будет играть роль идеальной полупроницаемой мембраны: нерастворимое вещество не может проникнуть через нее, а молекулы жидкой подложки, подныривая снизу, свободно переходят на другую ее сторону. [19]
Страницы: 1 2