Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Процессы преобразования состава подземных вод (комплексообразование, деструкция, растворение, ионный обмен, сорбция). Критерии равновесия. Кинетика




Растворение – хим. р. пв с другой фазой, приводящая к её полному переходу в р-р. Для пв другими фазами будут газы и минералы. Р-рение обычно происходит на поверхности раздела фаз. Бывает конгруэнтное и неконгруэнтное. Конгруэнтное – сохраняет мольные отношения компонентов раствора, полученных из растворяющей фазы, равными мольным отношениям тех же компонентов в растворяющейся фазе. При инконгруэнтном растворении вещества входят в раствор с разными скоростями, вследствие чего отношение солей в воде не будет равно отношению солей в растворяющемся в-ве, а само в-во будет постепенно изменять состав и нерастворившаяся еще часть будет отличаться по этому отношению от исходной.

Адсорбция – процесс поглощения растворенных веществ (адсорбатов) породами (адсорбентами) на поверхности раздела фаз. Бывает физическая и химическая. При физической в-во не теряет индивидуальных св-в в адсорбированном состоянии и накапливается на поверхности адсорбента в виде мономолекулярного слоя, при химической в-во вступает в р. с в-вом адсорбента.

Ионный обмен – замещение одних ионов поверхности твердой фазы другими. То есть на поверхности частиц есть нескомпенсированные заряды, где и происходит ионный обмен. Преимущественно рассматривается обменная адсорбция, т.е. замена одного адсорбата другим на поверхности адсорбента. По знаку заряда ионов различают катионный и анионный обмен.

Комплексообразование – процесс являющийся следствием ассоциации ионов («обратный диссоциации веществ на отдельные ионы»). То есть сначала происходит ассоциация ионов в сложные соединения. Ассоциация ионов – образование из противоположно заряженных простых ионов более сложных частиц ассоциатов. Чем больше концентрация в-в в пв, тем большее значение имеет в этих водах процесс ассоциации ионов. Важнейшим следствием ассоциации ионов в пв является образование этими ионами комплексных соединений, Т. Е. форм, образованным ассоциацией двух или более простых форм, каждая из которых способна существовать независимо. В любом комплексном соединении выделяется центральная группа (ядро, обычно простые катионы Са2+, Mg2+… или более сложные UO22+) и окружающие её лиганды.

Равновесие – пв представляют собой растворы электролитов, газов и органических в-в. Взаимодействуя с газами и породами, они получают или отдают в-ва своего состава, стремясь к достижению равновесия. Бывают гомогенные и гетерогенные равновесия. Гомогенные рассматриваются м-у в-вами, входящими в состав разных фаз, например м-у минералом и подземной водой, газом воздуха и подземной водой. Многие из реакций, протекающих в пв – обратимы. Прямая и обратная реакция (например растворение и осаждение минерала) могут протекать одновременно, однако если р-р недонасыщен данным компонентом, то скорость прямой реакции выше, чем обратной. В случае равновесия системы скорости реакции осаждения и соотношение термодинамических концентраций или активностей в-в определяются законом действующих масс: Закон действующих масс в кинетической форме (основное уравнение кинетики) гласит, что скорость элементарной химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагентов в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции. Для элементарной химической реакции:

закон действующих масс может быть записан в виде кинетического уравнения вида:

где — скорость химической реакции, — константа скорости реакции.

16.Основные группы состава подземных вод (макро–, мезо– и микрокомпоненты, газы, органическое вещество, микрофлора). Типичные компоненты каждой группы.

Химический состав п/в – это совокупность содержащихся растворенных минеральных и органических соединений за исключением тех, из которых состоит живое вещество.

Макрокомпоненты – анионы: Cl, SO4, HCO3, CO3, катионы: Na, Mg, Ca, K (определение этих компонентов наряду с некоторыми показателями качества и физ-хим состояния воды является обязательным при любых гг исследованиях).

Мезокомпоненты – NH4, Fe, NO2, NO3, H3PO4

Микрокомпоненты (ионы присутствующие в водах в микроколичестве) – Pb, Zn, Cu, As, Sb, Sn, Ag, Mo, Co, Ba (Ra, Rn, U, Th)

Органическое вещество – это различные углеводороды, в том числе ароматические, смолы, масла, сложные эфиры, фенолы, гумус, карбонатные смолы, углеводы, белки. Соотношение различных органических веществ в подземных водах и их количество зависят от их генезиса и условий залегания. Максимальное количество органических веществ находится в п/в нефтяных месторождений и газоконденсатах. Основные процессы трансформации состава органического вещества связанны с его окислением гетеротрофными микроорганизмами подземных вод.

Газы. Подземные воды всегда содержат те или иные газы в растворенном состоянии. При изменении термобарических условий растворенный газ может выделиться в свободной форме. Свободной (спонтанной) газ выделяется в виде пузырьков различной величины, если общее давление растворенных в данной воде газов превышает пластовое давление. Количественной характеристикой соотношения спонтанного и растворенного газа при данных давлениях и температуре является его растворимость или поглощаемость. Наименее растворимыми являются гелий, водород, наиболее – углекислота и сероводород.

В изучении микрофлоры есть 2 направления: 1) исследование естественной литотрофной микрофлоры 2) санитарная оценка воды (хоз-пит и хоз водоснабжения)

Литотрофная микрофлора в п/в исследуется с целью получения общего спектра микроорганизмов для прогноза возможных биохимических процессов, а также – по соответствующим конкретным видам бактерий - в связи с поиском нефти, руды и тд. Наиболее распространенными и важными в гидрогеохимическом отношении группами литотрофных микроорганизмов являются: окисляющие соединения серы (серобактерии), востанавливающие соединение серы (сульфатрелуцирующие), метанобразующие и углеводородокисляющие, железобактерии, нитрифицирующие и денитрифицирующие.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-07-29; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 670 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Логика может привести Вас от пункта А к пункту Б, а воображение — куда угодно © Альберт Эйнштейн
==> читать все изречения...

2244 - | 2175 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.007 с.