Islom karimov nomidagi toshkent davlat texnika universiteti olmaliq filiali «konchilik ishi» kafedrasi

1.2 rasm. Modda kristal panjaralarida strukturaviy nuqsonlar (defektlar)

Tog‘ jinsi va minerallar uzoq vaqt neytronlar oqimi bilan nurlantirganda ularning xossalari о‘zgarishi kuzatilgan. Mineral kristal panjaralari zichlikdagi neytronlar oqimi bilan nurlantirilganda о‘rtacha 8 J issiqlik energiyasi ajralib chiqadi. Bundan tashqari neytronli nurlanishdan keyin modda kristal panjaralarida strukturaviy nuqsonlar (defektlar) paydo bо‘ladi, natijada 1.2 rasm mustaxkamligi va ziligi pasayadi. Shu о‘rinda kristal panjaralarida strukturaviy nuqsonlarning eng muxum turi dislokatsiyalardir.

Bu turdagi nuqsonlarning 1.2 rasmdagi sxemada kо‘rinib turubdi. Bu nuqson shundan iboratki, kristalning bir qismida (rasmdagi gorizontal punktir chizig‘ining pastki qismida) boshqa qismidagidan bitta atom tekisligi kо‘p paydo bо‘ladi. «ortiqcha» atom tekisligi kristal panjaraning davriyligi buzulishiga

olib keladi. Masalan kvarsning zichligi 15% gacha, olmosning zichligi 4% gacha kamayadi. Kvars kristallari neytronlar oqimi bilan nurlantirilganda kristal strukturaligini (davriyligini) ma’lum darajada yо‘qotadi buning oqibatida issiqlik о‘tazuvanligi pasayadi, magnitlik xsusiyati о‘zgarib – diamagnit xoltdan paramagnit xolatga о‘tadi.
Bazi bir kristallarda neytronlar ta’siri ostida emirilish paydo bо‘lsa, boshqalarida esa, masalan NaCl, KCl, NaBa Yuqori qattiqlikga erishadi. Intensivligi bо‘lgan neytronli nurlanishdan keyin toshli tuz (kamennoy soli) ning siqilishdagi kuchlanishi 3,5 marta ortadi (2 MPa dan 7MPa gacha)

Tog‘ jinslari	U	Th	K^40
Bazalt	0,9·10^-4	4·10^-4	0,75
Diabaz	0,8·10^-4	2·10^-4	1.0
Granit	5·10^-4	13·10^-4	4,4
Kvars	0,8·10^-4	3,1·10^-4	0,6
Mramor	1,1·10^-4	2,2·10^-4	0,2
Izvestnyak	1,3·10^-4	2,1·10^-4	0,3
Tuproq	4·10^-4	11,5·10^-4	2,7
Qumtosh	2,9·10^-4	10,4·10^-4	1,7
Gips	1·10^-4	1·10^-4	0,02
Toshkо‘mir	2,4·10^-4	10,5·10^-4	0,1

14 – MA’RUZA


TOG‘ JINSI NAMUNASINING GIDRAVLIK XOSSALARI.


Reja:
1.Tog‘ jinsi tarkibidagi suyuqlik va gazlar.
2.Tog‘ jinsida suyuqliklar va gazlarning harakati.
3.Tog‘ jinsining о‘tkazuvchanlik va filtrlash koyeffitsiyentlari.

Ma’lumki dorzliklar va teshiklar mavjud bо‘lgan tog‘ jinslaridagi bо‘shliqni turli xil gazlar va suyuqliklar tо‘ldirishi mumkin.

Kо‘p holatlarda tog‘ jinsi suvga tо‘yingan holatda uchraydi. Bunda tog‘ jinsi tarkibidagi suvlar turli xil kо‘rinishlarda bо‘ladi. Tog‘ jinsi tarkibidagi suvlar ximyoviy birikgan, fizik bog‘langan va erkin holatda bо‘lishi mumkin.
Ximyoviy birikgan suvlar – mineral kristal panjaralari tarkibidagi ion va boshqa molekulalar bilan bir qatorda suv molekulalari mavjud bо‘ladi. Masalan gips CaSO₄·2H₂O yoki kaolin Al₂(OH)₄·Si₂O₅ ushbu tog‘ jinslaridagi suvlar ajratib olinsa ularning yemirilishiga olib keladi va boshqa suvsiz birikmaga aylanadi.
Tog‘ jinsida ximyoviy birikgan suvlar bor yoʻqligi ularni qizdirishda yuzaga chiqadi. Tog‘ jinsi tarkibidagi suvlar yuqori temperaturada tog‘ jinsi xususiyatlarini о‘zgartirishga xizmat qiladi. Tog‘ jinsi tarkibidagi ximyoviy birikgan suvning ajratib olinishi mineral kristal panjaralarining buzilishiga, tog‘ jinsining yemirilishiga va mustahkamligining pasayishiga olib keladi.
Fizik bog‘langan suvlar – tog‘ jinsining qattiq yuzasidagi zarralari bilan suv molekulalarining tortishish kuchlari ta’sirida yuzaga keladi va qattiq zarralar Yuzasining suv molekulalari bilan yupqa qatlam kо‘rinishida qoplanadi. Bunda tog‘ jinsi tarkibidagi suv miqdori tog‘ jinsining xо‘llanish xossasiga bog‘liq.
X о‘llanish-bu tog‘ jinsining yupqa suyuqlik qatlami bilan qoplanishi. Qattiq yuzaning xо‘llanish miqdorini qattiq jsim sirtidagi syuqlik va tekislikning umumiy nuqtasidan о‘tkazilgan urunma tо‘g‘ri chizig‘i va qattiq jins tekisligi orasidagi burchak xarakterlaydi.
14.1-rasm. Qattiq jsimlar yuzasi va syuqlik sirtining о‘zaro hosil qilgan burchaklari.

Aksariyat tog‘ jinslari yaxshi xо‘llanish xususiyatiga ega. Lekin qisman yoki umuman xо‘llanmaydigan. Tog‘ jinslari ham mavjud (oltingugurt,sulfat, kо‘mir va boshqalar). Xо‘llanish hodisasini absorbsiya’ning bir kо‘rinishi deb hisoblasa bо‘ladi. YA’ni absorbsiya bu qattiq jismni sirt molekulalari va suv molekulalarining о‘zaro elektrostatik tortishish kuchi ta’sirida sirt Yuzasida suyuqlik qatlami paydo bо‘lishi.

Tog‘ jinslarida absorbsiya yuzaga kelganda undagi zarralar о‘lchami kichrayish bilan tog‘ jinsining yuza qismining Yumshalishiga olib keladi. Tog‘ jinsining qirrasidagi burchaklar ortadi. Jins tarkibidagi suvlar uning issiqlik sig‘imiga delektrik va elektr о‘tkazuvchanligiga ham ta’sir kо‘rsatadi. Fizik bog‘langan suvlarni jins tarkibidan ajratib olish uchun ularni 105⁰ C – 110⁰ C ga qizdirishning о‘zi kifoya bо‘ladi.
Tog‘ jinsi tarkibidagi erkin suvalar – kichkina kovakchadagi suvlar sirt taranglik va og‘irlik kuchlari ta’sirida kо‘tarilib yoki pastga tushib katta kovaklarni ham tо‘ldirib qо‘yish natijasida hosil bо‘lgan kapilyar suvlar kо‘rinishida bо‘ladi. Bu suvlar bosim yoki og‘irlik kuchi ta’sirida tog‘ jinsi bо‘ylab siljiydi.
Kapilyar suvlarning miqdori kapilyar namlik sg‘imi parametrlari bilan baholanadi. YA’niy jins tarkibidagi erkin suvlar miqdori tog‘ jinsinig mineral tarkibiga, kichik zarralarning shakliga va miqdoriga bog‘liq. Ular namlik sg‘imi bо‘yicha ikkita kо‘rsatkich bilan baholanadi.
Massaviy namlik sig‘imi.
ω_m=(m_max – m_s)/m_s
Hajmiy namlik sig‘imi.
ω_v=V_s /V= ω_mρ/ρ_s
Bunda: m_max–maksimal darajadagi suvga tо‘yingan tog‘ jinsi
namunasining massasi, kg.
m_s–suvga tо‘yintirilgan tog‘ jinsi namunasini 110⁰ C gacha
qizdirilib tarkibidagi suvlar ajratib olingandan keyingi
massasi, kg.
V_s– tog‘ jinsi tarkibidagi suvning hajmi, m³. V_s=( m_j – m_s)/ ρ_s
V – tog‘ jinsining hajmi, m³.
ρ_s – suvning zichligi, kg/m³.
ρ – tog‘ jinsining hajmiy massasi, kg/m³.
Syuqliklar va gazlar tog‘ jinsidasgi darzlilar, g‘ovak kanallari bо‘ylab siljish qobilyatiga ega. Tog‘ jinsining bir qismidan ikkiknchi qismiga syuqlik va gazlarni о‘tkazish hossasi uning о‘tkazuvchanligi deyiladi.
О‘tkazuvchanlik ikki turga bо‘linadi.
Fizik (absalYut) о‘tkazuvchanlik.
Fazaviy (yeffektiv) о‘tkazuvchanlik.
Fizik о‘tkazuvchanlik – bu tog‘ jinsi orqali bir jinsli syuqlik yoki gazning sizib о‘tishdagi о‘tkazuvchanligi.
Fazaviy о‘tkazuvchanlik – bu tog‘ jinsi orqali bir jinsli bо‘lmagan syuqliklar fazalarini alohida-alohida о‘tkazishdagi о‘tkazuvchanligi.
Darsi tenglamasidagi о‘tkazuvchanlik koyeffitsiyenti k_о‘ о‘tkazuvchanlik miqdorini ifodalaydi va uni hisoblash quyidagicha.
Q= k_о‘·∆P·S·t/(∆l·η)
Bunda; Q – о‘tkazilgan syuqlik miqdori, m³.
∆l – о‘tish masofasi, m.
∆P – sizib о‘tishdagi bosimlar farqi, Pa.
S – tog‘ jinsi namunasining kо‘ndaland kesim Yuzasi, m².
t – syuqlikning sizib о‘tish vaqti, s.
η – syuqlik yopishqoqligi, Pa·s.
Yuqori dagi ifodadan о‘tkazuvchanlik koyeffitsiyentini aniqlasak quyidagi natijaga ega bо‘lamiz
k_о‘=∆l·η ·Q /(∆P·S·t)
О‘tkazuvchanlik koyeffitsiyenti (о‘tkazuvchanlik miqdori) m³ da ifodalanadi.
Amalyotda о‘tkazuvchanlik miqdorining о‘lchov birligi Darsi (D) hisoblalandi. Odatda uzunligi 1 sm, kо‘ndaland kesim Yuzasi 1 sm² bо‘lgan tog‘ jinsi namunasi orqali 9,8·10⁴ Pa bosim ta’sirida 1 sekund vaqt davomida yopishqoqligi 10^-3 Pa·s bо‘lgan syuqlikdan 1 sm³ о‘sa bu miqdor 1D=1,02^-12 m² ≈ 1 mkm² ga teng bо‘ladi.
Konchilik ishlab chiqarish amalyotida keng qо‘llaniladigan parametrlardan biri filtirlash koyeffitsiyenti k_f bо‘lib, u tog‘ jinsi orqali syuqlik va gazlarni filtirlab о‘tkazish tezligini ifodalaydi.
k_f=Q/(t·S)
Yuqori dagi formuladan kо‘rinib turibdiki filtirlash koyeffitsiyentining miqdori syuqlik yoki gazning bosimiga bog‘liq bо‘lmaydi. О‘tkazuvchanlik koyeffitsiyenti faqat tog‘ jinsining strukturasini xarakterlaydi filtirlash koyeffitsiyenti esa tog‘ jinsidan о‘tadigan syuqlik strukturasini va muxut xossalarini xarakterlaydi. Filtirlash koyeffitsiyenti va о‘tkazuvchanlik koyeffitsiyentlari orasidagi kо‘rsatkichlarni taqqoslash uchun quyidagi ifodani keltiramiz.
k_f= k_о‘ ρ/η
Bunda: ρ – suyuqlik zichligi, kg/m³.
η – syuqlik yopishqoqligi, Pa·s.
1D=1 sm/s=864 m/sutka.
Filtirlash koyeffitsiyentining miqdori bо‘yicha tog‘ jinslarini quyidagi guruhlarga ajratish mumkin: suvbardosh jinsalar (k_f<0,1 m/sut), sust о‘tkazuvchi jinsalar (0,1 m/sut ≤ k_f ≤10 m/sut), о‘rtacha о‘tkazuvchi jinsalar (10 m/sut ≤ k_f ≤ 500 m/sut) va oson о‘tkazuvchi jinslar (500 m/sut ≤ k_f ).
Tog‘ jinsining suv о‘tkazuvchanligi undagi kovakchalarning о‘lchamiga, hajmiga va ularning о‘zaro joylashishiga bog‘liq. Qisqacha aytganda tog‘ jinsinig g‘ovakdorligi ortishi bilan uning о‘tkazuvchanlik kо‘rsatkichi kо‘payadi.