9
вступать в обменные реакции. Тем не менее на наружных
поверхностях вполне
возможен ионный обмен, вызывающий гидратацию минерала и некоторое увели-
чение объёма, значительно меньшее по сравнению с монтмориллонитом. В при-
родных условиях частицы иллита часто представляют собой обломки толщиной
порядка 30·10
-8
см и диаметром от 0,1 до 0,3 мкм. В воде иллит может дисперги-
ровать. При этом РЭС составляет около 0,15 мкм.
Наименее активным глинистым минералом является
каолинит
,
который
представляет собой двухслойный минерал. Внутренние поверхности элемен-
тарных слоёв в каолинитах не могут взаимодействовать с жидкостями, а актив-
ность внешних базальных слоёв также невысока, поэтому основной активной
поверхностью у каолинита являются краевые участки кристаллов в местах раз-
рыва связей Si-O-Si и OH-Al-OH.
Несколько отличаются по своему строению и свойствам минералы
группы
сепиолита-палыгорскита
, которые объединяют
глинистые минералы слоисто-
ленточной (цепочной) структуры (аттапульгит, палыгорскит, сепиолит) [1, 6, 7].
Внешне кристаллы имеют вытянутую форму. При этом с боковыми стенками ка-
налов прочно связана вода. В пределах цепочек и лент связь ковалентная, а меж-
ду ними – ионная за счёт катионов. Это обуславливает прочность кристаллов в
водных средах. В каналах с поперечным сечением (6,4×3,7) · 10
-8
см находится
вода. Эти каналы являются наиболее активной частью минерала. Кроме по-
верхностей внутренних каналов активными являются поверхности, на которых
имеются разрывы кислородных мостиков (рёбра и торцевые участки).
Благодаря
особенностям строения, химическому составу и дисперсно-
сти глинистые минералы обладают значительной активностью и способны
взаимодействовать с компонентами буровых жидкостей. Если остановиться
только на
химической стороне, то это взаимодействие обусловлено следую-
щими факторами:
- отрицательный заряд базальных поверхностей слоистых и внутренних
каналов слоисто-ленточных минералов;
- ненасыщенные валентные связи на краях и рёбрах кристаллов;
- активные гидроксильные группы.
В результате этого на поверхности глинистых частиц могут происходить:
- ионный обмен;
- необменные реакции замещения;
- реакции присоединения.
Ионный обмен используется в процессах ингибирования (ингибирующие
буровые растворы) или повышения качества глиноматериалов (модификация
10
глинопорошков [10]). Необменные реакции замещения – при получении орга-
нофильных (олеофильных) глиноматериалов.
Реакции присоединения имеют
место при химической обработке глинистых суспензий, например, при обра-
ботке лигносульфонатами.
Do'stlaringiz bilan baham: