金云母-蛭石间层矿物阳离子交换容量的影响因素研究

采用氯化铵交换-原子吸收光谱法和CaCl21-甲醛缩合法测定3个金云母-蛭石间层矿物样品的各阳离子交换分量和阳离子交换总量，通过分析样品粒度和溶液pH值对阳离子交换容量的影响及晶层端面水解使表面荷电的特点，确定样品的等电点。结果表明，随着粒度的增大，样品的阳离子交换容量逐渐减小；随着PH值的增大，样品的阳离子交换容量先急剧减小（pH=2～5），后趋于平缓（pH=5～9），而后再急剧减小（pH=9～11．5），这些变化主要与晶层端面的水解作用和八面体片阳离子的溶出作用有关；样品的等电点为PH值≈9。研究结果对于排除端面水解作用对阳离子交换容量的影响和进一步确定蛭石晶层的层电荷具有重要的意义。

氯化铵-乙醇法测定蛭石的阳离子交换容量

采用氯化铵-乙醇法测定了蛭石精矿的阳离子交换容量。实验结果表明:氯化铵-乙醇法测定蛭石精矿的阳离子交换容量时,必须使蛭石充分润湿分散,以利于NH_4^+与蛭石层间阳离子的充分交换。甲醛法滴定NH_4^+含量时,必须消除甲酸的影响,并且不加热待滴定液可以获得较准确的测试结果。实验测得蛭石精矿的阳离子交换容量为60.8824×10^(-3)mol/100 g。

阳离子交换容量和烷基链链数对有机蒙脱石性能的影响

已有研究表明影响有机蒙脱石性能的因素很多,除了有机改性剂的特性外,蒙脱石的晶体化学特征也是不容忽视的因素。为了探讨烷基链链数和阳离子交换容量与有机蒙脱石性能之间的关系,本文选择3种不同阳离子交换容量的蒙脱石为主体,4种季铵盐阳离子改性剂十八烷基三甲基溴化铵(S18)、双-十八烷基二甲基溴化铵(D18)、十二烷基三甲基溴化铵(S12)和双-十二烷基二甲基溴化铵(D12)为客体,在不同添加量条件下(0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0CEC)制备了多个系列的有机蒙脱石,并用XRD、TG-DTG等手段对产物进行表征。实验结果表明,阳离子交换容量与层间柱撑高度之间不存在明显的相关性,但对表面活性剂在蒙脱石上的吸附量有显著的影响,吸附量随着阳离子交换容量的增加而增加。双链表面活性剂对蒙脱石层的撑开能力比单链更强,在层间具有更复杂的自组装过程,导致其热分解过程更为复杂。

含蛭石晶层间层矿物的可交换性阳离子及交换容量研究

对采自新疆尉犁蛭石矿、河南灵宝—陕西潼关蛭石矿的工业蛭石矿物样品进行了可交换性阳离子与交换容量研究 ,发现新疆尉犁蛭石矿金云母蛭石中可交换性阳离子主要为Na+ 和Ca2 + ,其次为Mg2 + 、K+ 、Ba2 + 和Sr2 + ;而河南灵宝—陕西潼关蛭石矿工业蛭石样品的可交换性阳离子主要为Ca2 + 和Mg2 + ,其次为Na+ 、K+ 等。金云母蛭石和绿泥石蛭石间层矿物的阳离子交换容量随间层结构中蛭石晶层的含量增加而增大 ,一般在 5 6 .92～ 98.95mmol/ 10 0g之间 ,仅为蛭石最大阳离子交换容量的一半。金云母蛭石样品阳离子交换容量大小与K2 O含量呈负相关关系 ,与 (Na2 O +CaO)

电导法测定粘土矿物的阳离子交换容量

用亚甲基蓝法测定粘土矿物和泥页岩阳离子交换容量CEC值时滴定终点不易判断 ,测定值准确度不高。本文提出用 1mol/LBaCl2 溶液充分置换矿岩样中可交换阳离子 (平衡 5d) ,再用 0 .1mol/LMgSO4溶液进行电导滴定 ,滴定曲线明锐的拐点指示滴定终点。用此法测得基准钠蒙脱土和用化学纯高岭土精制的钠高岭土的CEC值分别为 84 .8和 5 .2mmol/ 10 0g土 ,而亚甲基蓝法测定值则分别为 82 .5和 2 .7mmol/ 10 0 g土。对于膨胀性的钠蒙脱土 ,两种方法的测定结果一致 ,而对于非膨胀性的钠高岭土 ,亚甲基蓝法测定值明显偏低。对于胜利油田 6个泥页岩样 ,电导滴定法测定的CEC值大大高于亚甲基蓝法测定值 ,而比较接近按矿物分析数据估算的CEC值。BaCl2 MgSO4电导滴定法对膨胀性和非膨胀性粘土矿物都适用 ,测定程序简便 。

膨润土阳离子交换容量和交换性阳离子的测定方法研究

本文提出了一种快速测定膨润土交换性阳离子和阳离子交换容量的方法。采用氯化铵-氨水作为交换剂,用抽滤分离代替离心分离,提高了分离速度,分离效果好。用氯化钙-甲醛法代替氮蒸馏法测定阳离子交换容量,方法简便可靠。进行了该方法的精密度实验:当交换性阳离子K+、Na+、Ca2+、Mg2+含量小于2mmol/100g土时,相对标准偏差均小于10%;当交换性阳离子K+、Na+、Ca2+、Mg2+含量大于2mmol/100g土时,相对标准偏差均小于5%;方法稳定性良好,精密度满足分析要求。阳离子交换容量的测定相对标准偏差约为1%;交换性阳离子K+、Na+、Ca2+、Mg2+之和占阳离子交换容量的比例大于97%,符合准确度要求。

氧化程度对氧化石墨结构与阳离子交换容量的影响

通过改进hummers法制备了不同氧化程度的氧化石墨。采用XRD、FTIR及XPS等对不同氧化程度氧化石墨样品的结构特征、含氧官能团种类与含量及阳离子交换容量进行表征。结果表明,石墨经氧化后结构层上键入羟基(C-OH)、环氧基(C-O-C)和羧基(-COOH)等含氧官能团;随氧化程度的增加,石墨结构逐渐全部转化为氧化石墨结构,C-O-C和-COOH的含量逐渐增大,而C-OH的含量先增大后略有减小,阳离子交换容量也表现为先增大后减小,对应的最大值分别为1.70、3.80和4.50 mmol·g-1;氧化石墨碳平面上C-OH发生去质子化反应在层间产生H+,其他阳离子与之交换进入GO层间域,C-OH的含量是影响氧化石墨阳离子交换容量的主要因素,随C-OH含量的增加,氧化石墨样品的阳离子交换容量增大。

改性提高膨润土阳离子交换容量研究

研究了焙烧活化、酸活化、氯化钠活化、溴化十六烷基三甲铵活化等改性方法对膨润土阳离子交换容量的影响。结果表明,450℃焙烧2 h,膨润土阳离子交换容量可提高30%以上,0.01 mol.L-1氯化钠和0.3 mol.L-1溴化十六烷基三甲铵活化处理均可使膨润土阳离子交换容量提高10%以上,0.1 mol.L-1盐酸活化处理对提高膨润土的阳离子交换容量效果不明显,还深入讨论了改性提高澎润土阳离子交换容量的机理。

六氨合钴离子交换法测定粘土中阳离子交换容量

六氨合钴离子 [Co(NH3) 6]3+具有与粘土中主要阳离子 (Ca2 +、Mg2 +、K+、Na+、H+等 )交换的能力 ,稳定性好 ,并在 4 74nm处有最大吸收。利用分光光度法 ,以 [Co(NH3) 6]3+作为交换离子 ,测定阳离子交换容量。试验表明 ,在pH 7～ 8,常温条件下 7h交换达到平衡 ;在80℃时 3h可以达到平衡。粘土中共生的非粘土矿物、游离金属离子不干扰其测定。用该法测得的阳离子交换容量值与氯化铵溶液法、盐基分量测定法测得的结果一致。

宣城沸石热处理结构和阳离子交换容量演化

根据宣城沸石化学成分、可交换阳离子组成和热处理晶体结构演化,判断宣城沸石为富钙斜发沸石,具有低热稳定性的特点。通过正交实验研究了沸石CEC测定的最佳条件,并在此条件下对不同温度焙烧后沸石CEC进行了测定。结果表明,焙烧温度小于400℃时,沸石CEC变化很小;250℃时CEC稍微升高,达到最大值,这是由于焙烧导致体积密度降低、计算基准差异造成的;在250～400℃之间,焙烧样品CEC缓慢降低;焙烧温度大于400℃,沸石CEC迅速降低。热分析和X射线衍射分析结果证实,沸石晶体结构发生变化的起点在250℃,结构发生突变的温度为400℃。在高温焙烧中沸石CEC迅速降低是沸石晶体结构破坏所致。富钙沸石作为离子交换剂使用时,热加工温度不能超过400℃。

煤层气储层阳离子交换容量及其对煤岩物性的影响

为了解煤岩物性,采用氯化铵-酒精分光光度法测定煤岩中的黏土矿物阳离子交换容量,并通过水敏试验进行验证。沁水煤田凤凰山和寺河矿的阳离子交换容量试验结果表明:寺河矿因水敏产生的煤层损害可能性大于凤凰山;水敏性试验研究则证明了凤凰山无水敏伤害,寺河矿存在较强的水敏伤害;阳离子交换量与水敏伤害紧密相关,阳离子交换容量越大,储层潜在水敏性亦强;衡量煤岩黏土阳离子交换容量的大小区别于常规的油藏,即使阳离子交换容量小于9 mmol/100 g,也不能忽视煤岩黏土的水化膨胀,要与水敏试验相结合来判断水化作用对储层造成的伤害。

基于矿物组分模型的阳离子交换容量评价新方法

阳离子交换容量(QV)是Waxman-Smits模型的关键参数,利用常规测井求准QV是岩石物理分析家一直探讨的热点。在充分利用测井曲线和全岩矿物衍射、黏土矿物衍射岩心分析资料的基础上,提出了基于矿物组分模型求解各种黏土矿物含量的新方法,与衍射岩心分析结果一致;结合各种黏土矿物的岩石阳离子交换能力(CEC)值,可求得地层总的CEC值,继而可以求得QV曲线,结果与阳离子交换能力实验相吻合;在低电阻率层段利用Waxman-Smits模型计算的含油饱和度比Archie公式更加合理。

提高广丰膨润土阳离子交换容量的实验研究

采用Na2 CO3 为改型试剂 ,考察了矿浆浓度、反应温度、反应时间、加碱量等因素对广丰膨润土阳离子交换容量的影响。在最佳实验条件下 ,可得阳离子交换容量为 1 32 .0mmol/ 1 0

基于岩心核磁共振实验数据确定阳离子交换容量

以HSK方程为基础,提出了一种利用岩心核磁共振实验数据计算阳离子交换容量QV的方法。该方法与湿式化学阳离子交换容量分析法相比存在一定的误差。12块岩样数据显示,相对误差范围12%～95%,平均相对误差为55%。分别从溶液矿化度、核磁共振总孔隙度以及黏土束缚水T2截止值等参数出发,开展了核磁共振确定阳离子交换容量影响因素分析研究。黏土束缚水T2截止值是影响核磁共振计算阳离子交换容量的关键参数,黏土束缚水T2截止值是可变的,而不是传统意义上的3ms。基于岩心核磁共振准确求取阳离子交换容量的前提是准确求取黏土束缚水T2截止值。

计算粘土束缚水含量和阳离子交换容量的新方法

为了更准确地计算粘土束缚水含量和阳离子交换容量 ,依据现代核磁共振测井的基本原理 ,对孔隙度解释模型予以改进 ,提出了一种综合利用核磁共振测井和常规孔隙度测井资料计算粘土束缚水含量和阳离子交换容量的新方法。经过编程计算 ,并对实际井的测井曲线进行逐点解释处理 ,表明该方法效果良好 ,完全优于常规测井解释方法。

烷基胺插层蒙脱土的阳离子交换容量研究

针对烷基胺作为插层抑制剂抑制黏土矿物水化膨胀缺少定量评价方法的问题,开展了烷基胺(己二胺和支化聚乙烯亚胺)插层蒙脱土的阳离子交换容量研究,研究中采用了红外光谱法表征了烷基胺-蒙脱土复合物,采用了不同阳离子交换容量法测量了烷基胺插层蒙脱土复合物的CEC值,并且通过光电子能谱法进行了定性验证。研究发现,氯化铵-乙酸铵法不仅能准确测量蒙脱土的CEC值,也能准确测量烷基胺-蒙脱土复合物的CEC值。支化聚乙烯亚胺比己二胺能置换更多的交换阳离子,暗示了伯胺基团数量越多,抑制性能越好。因此氯化铵-乙酸铵法可以定量测定烷基胺插层蒙脱土复合物的CEC值,为评价页岩插层剂的抑制性能提供一个准确的定量评价方法。

核磁共振T_2分布评价阳离子交换容量方法研究

阳离子交换容量是基于泥质砂岩电阻率的含水饱和度解释模型中的关键项。文中根据含油气泥质砂岩体积模型和扩散偶电层理论,推导了阳离子交换容量与黏土束缚水孔隙度、总孔隙度和溶液矿化度之间的理论关系式。在此基础上,结合核磁共振实验和湿式的化学阳离子交换容量测试资料,提出了一种利用核磁共振T2分布计算阳离子交换容量的方法。实际应用表明,利用该方法计算的阳离子交换容量与岩心分析结果吻合较好,证实该方法是可行的。这一研究成果对于扩展核磁共振测井储层评价应用具有参考价值。

钠化蛭石阳离子交换容量的实验研究

为提高蛭石的阳离子交换容量,以新疆蛭石为原料,通过液相离子交换法,用Na2CO3对其进行钠化改性处理。分析了矿浆浓度、反应温度、反应时间、Na2CO3浓度等因素对阳离子交换容量的影响,探讨了蛭石层间阳离子的交换特征。结果表明:当矿浆浓度为15%、反应温度为80℃、时间控制在24h、Na2CO3浓度为1.5mol/L时,钠型蛭石具有最大的阳离子交换容量0.92mmol/g。Na2CO3改性后新疆蛭石的阳离子交换容量和在水溶液中分散性均有显著提高。

分光光度法测定粉煤灰沸石阳离子交换容量

在醋酸铵—氧化镁法的基础上,采用分光光度法代替原有滴定法对粉煤灰沸石阳离子交换容量进行了测定。通过对粉煤灰沸石阳离子交换容量测量过程中各种影响因素的研究发现,在醋酸铵加入量为30mL、振荡时间为30min、吸附次数为4次时,粉煤灰沸石的阳离子交换容量基本达到最大,此时阳离子交换容量为169mmol.(100g)-1。

分光光度计法岩石阳离子交换容量测量方法及误差分析

系统介绍了分光光度计法岩石阳离子交换容量的测量原理和步骤,修正了行业标准SY5395-91中的计算公式。对测量过程中的误差进行了分析,尤其是标准工作曲线斜率误差和溶液浓度误差对吸光度的影响,给出了通过调整待测液浓度来降低测量误差的方法。最后计算出阳离子交换容量的测量不确定度。