Выполнил студент группы ГИ-14-05 Сидорочев А.С.
При непосредственном контакте водных растворов электролитов различной концентрации происходит диффузия ионов из раствора большей концентрации в разбавленный раствор. Поскольку подвижности ионов неодинаковы, менее концентрированный раствор приобретает по отношению к более концентрированному заряд, знак которого соответствует знаку заряда, перенесенного более подвижными ионами. В случае соприкосновения растворов бинарного электролита на их границе возникает ЭДС, определяемая формулой Нернста : где, R- универсальная газовая постоянная, F- число фарадея, T- абсолютная температура, Nk и Na- количество катионов и анионов, Zk и Za - валентности катиона и аниона, u и v- электрические подвижности катиона и аниона, С1 и С2 - эквивалентные концентрации электролита в растворах, Ед - диффузионная ЭДС
Для однородно валентного электролита Z к= Za =1, N к= Na =1 и уравнение Нернста упрощается : После подстановки в текущую формулу числовых значений R и F, при T=291 ° K, получим : где, - числа переноса катионов и анионов. В частном случае для раствора NaCl при среднем значении N к- Na =-0,2 : Тогда в общем виде : Где Кд- коэффицент диффузионной ЭДС, который зависит от химического состава соприксающихся электролитов
В таблице 1 приведены значения Кд при T=291 ° K для наиболее распространенных солей, присутствующих в пластовых водах нефтяных и газовых месторождений :
Диффузионно-адсорбционная ЭДС Еда, возникающая между растворами электролита, разделенными пористой перегородкой, описывается выражением : где Еда – диффузионно-адсорбционная ЭДС, мВ; Kда – коэффициент диффузионно-адсорбционной ЭДС, эта величина в отличие от Ед зависит не только от температуры и химического состава растворов, но и от свойств породы, через которую происходит контакт растворов; С1, С2 – концентрация растворов, ρ1, ρ2 – удельное электрическое сопротивление растворов. Для растворов NаСl величина Кда при температуре 18°С изменяется в пределах от –11.6 мВ до 58 мВ, что соответствует переходу от чистых, хорошо проницаемых песчаников к песчаникам глинистым, далее — к песчанистым глинам и, наконец, к чистым непроницаемым глинам.
Slide-Share