Khóa Luận Tốt Nghiệp Hoàng Anh Đức
Chương 2
Các khái niệm cơ bản
Các khái niệm cơ bản
1. Độ rỗng:
1.1. Khái niệm:
Đất đá được hình thành từ 3 pha: pha rắn, pha lỏng và pha khí. Một phần thể
tích của đất đá được cấu thành từ pha rắn, không gian phần còn lại được lấp đầy bởi
những pha khác (pha lỏng, pha khí).
Thể tích lỗ rỗng V
p
của đất đá không thuộc pha rắn ở trạng thái không xác định,
thể tích đó được gọi là thể tích rỗng.
Thể tích rỗng được cấu thành từ những phần không gian khác nhau gọi là lỗ
hổng. Các lỗ hổng có nguồn gốc, hình dáng, kích thước và mối liên hệ giữa chúng khác
nhau.
Tỷ số giữa thể tích không gian rỗng V
p
và thể tích của đất đá V
t
được gọi là độ
rỗng, ký hiệu là Ф.
p
t s
t t
V
V V
V V
−
φ = =
(2.1)
Trong đó:
V
p
: Thể tích của mọi không gian trống trong đá (thông thường trong V
p
có chứa
dầu, nước, khí).
V
s
: Thể tích của vật liệu rắn.
V
t
: Thể tích toàn khối đá.
Độ rỗng đất đá phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như:
-Cấu trúc, đường kính hạt
-Các hoạt động thứ sinh diễn ra trong đất đá
-Hoạt động kiến tạo
-Áp suất nén lên trên đất đá…
5
Khóa Luận Tốt Nghiệp Hoàng Anh Đức
1.2. Phân loại độ rỗng:
Căn cứ vào những đặc điểm riêng người ta chia lỗ rỗng ra nhiều loại:
1.2.1. Theo nguồn gốc hình thành:
• Độ rỗng nguyên sinh (primary porosity): Xuất hiện khi đất đá được hình thành
và bị thay đổi về độ lớn, hình dáng do quá trình nén ép của các lớp đất đá bên trên, quá
trình xi măng hóa và sự biến chất của đất đá. Độ rỗng nguyên sinh phụ thuộc vào kiểu,
kích thước hạt và cách sắp xếp của các hạt trong pha cứng.
• Độ rỗng thứ sinh (secondary porosity): là tỷ phần thể tích các hang hốc, khe nứt
trong đất đá được tạo thành do quá trình hoà tan, phong hoá, tinh thể hoá, đolomit hoá
đá vôi, hoạt động kiến tạo và quá trình hoá sinh.
1.2.2. Theo mối liên hệ thuỷ động lực giữa các lỗ hổng:
• Độ rỗng mở(opend porosity): Là độ rỗng của các lổ hổng có mối liên thông với
nhau, có đường kính các kênh nối thông đủ lớn để cho dòng các chất lưu có thể đi qua
dễ dàng (lớn hơn 50 µm đối với dầu, và 5 µm đối với khí). Độ lỗ rỗng mở đôi khi có
giá trị nhỏ hơn độ rỗng kín. Ví dụ các lớp sét có độ rỗng kín rất cao từ 50 - 85% nhưng
hoàn toàn không có lỗ rỗng mở vì lẽ lỗ rỗng và kênh nối thông trong đá sét rất bé, sét
lại có đặc điểm hấp phụ bề mặt cao nên độ thấm rất kém, do vậy các lớp sét thường
đóng vai trò lớp màn chắn.
• Độ rỗng kín (closed porosity): Là độ rỗng của các lỗ hổng không có mối liên
thông với nhau. Trường hợp đá bọt là một ví dụ, chúng có độ rỗng vào cỡ 50%, nhưng
vì các bọt không có kênh nối thông với nhau nên độ rỗng chủ yếu ở đây là độ rỗng kín.
• Độ rỗng toàn phần hay độ rỗng chung Ф
t
(total porosity): là tỷ phần thể tích của
tất cả không gian rỗng (giữa hạt, kênh thông nối, nứt nẻ, hang hốc, bọt ) cộng lại có
trong đá. Độ rỗng toàn phần là tổng của độ rỗng kín và độ rỗng mở.
• Độ rỗng hiệu dụng Ф
ef
(effective porosity): là thuật ngữ được sử dụng trong
phân tích tài liệu địa vật lý giếng khoan. Độ rỗng hiệu dụng là thể tích lớn nhất của lỗ
hổng chứa nước, dầu, khí mà ở đó nước dầu, khí nằm ở trạng thái tự do, nghĩa là không
tính đến phần thể tích của các lớp nước bao, nước hydrat sét (nước hấp phụ trên bề mặt
các hạt sét), nước tàn dư.
Chú ý: Độ rỗng, hay tỷ phần thể tích lỗ rỗng trong đá là đại lượng không thứ
nguyên có thể biểu thị bằng phần trăm (ví dụ 30%), bằng số thập phân (0,3) hay đơn vị
độ rỗng (30pu).
2. Độ bão hòa:
Độ bão hòa chất lưu của một thành hệ là tỷ số phần trăm của chất lưu đó
choán chỗ trong không gian lỗ rỗng. Do đó độ bão hòa nước là tỷ số phần trăm của
thể tích rỗng thành hệ chứa nước, kí hiệu S
W
(%). Nếu trong thành hệ chỉ tồn tại nước
mà không có sự hiện diện của bất kì chất lưu nào khác thì độ bão hòa nước là
6
Khóa Luận Tốt Nghiệp Hoàng Anh Đức
100%. Tương tự ta có những khái niệm về độ bão hòa dầu S
O
, độ bão hòa khí S
G
, hoặc
là độ bão hòa hydrocarbon S
HC
(S
h
).
tổng lượng nước V
W
S
W
= = tương tự với S
O
và S
G
. (2.2)
tổng lỗ rỗng V
r
Thực chất không gian rỗng trong đất đá ít khi nào chỉ tồn tại duy nhất một
chất lưu mà thường là chúng được bão hòa bởi một vài chất lưu khác nhau. Do đó độ
bão hòa tổng cộng trong một thành hệ tuy luôn là 100% nhưng bao gồm độ bão hòa
của các chất lưu thành phần (đôi lúc còn có sự tham gia của CO
2
hay không khí).
Do đó: S = ΣS
i
=1, trong đó S
i
là độ bão hòa của các chất lưu hiện diện trong
thành hệ: S
W
+ S
h
= S
W
+ S
G
+ S
O
= 1 .
Độ bão hòa nước của thành hệ có thể biến đổi từ 100% đến giá trị khá thấp
nhưng không bao giờ bằng 0. Dù cho lượng hydrocarbon bão hòa trong các vỉa
chứa giàu đến đâu thì luôn có một lượng nước nhỏ không thể bị thay thế bởi
hydrocarbon do tác dụng của sức căng bề mặt, các tác dụng điện hoá và
mật độ. Độ bão hòa này thường được gọi là độ bão hòa nước dư S
Wir
và lượng
nước này chính là nước liên kết. Giá trị S
Wir
phụ thuộc vào loại lỗ rỗng, kích thước
kênh rỗng, độ bão hoà nước dư, tính chất của hạt đá, một số chất rắn sót lại trong
nước cũng ảnh hưởng lớn đến hiện tượng này.
Tương tự, đối với một vỉa đá sinh dầu khí, thực sự khó có thể ép tất cả các
hydrocarbon được hình thành vào các đá chứa rỗng thấm hơn bởi các chế độ chất lưu
cũng như các biện pháp kỹ thuật nâng cao hệ số thu hồi. Luôn tồn tại một lượng
hydrocarbon vẫn còn bị giữ lại trong thể tích lỗ rỗng. Lượng hydrocarbon này được gọi
là độ bão hòa hydrocarbon thặng dư, S
hir
hay S
rh
.
Mặc dù chúng ta thường quan tâm đến độ bão hoà hydrocarbon, nhưng các
phương pháp địa vật lý thường chỉ cho phép ta ước lượng độ bão hoà nước vỉa, và
chúng ta chỉ có thể tính toán độ bão hoà hydrocarbon khi đã biết độ bão hoà nước vỉa.
3. Độ thấm:
Đá thấm là đá có độ lỗ rỗng mở. Độ thấm của đá là khả năng cho chất lưu có độ
nhớt nhất định đi qua đá đó dưới một đơn vị gradient áp lực. Độ thấm tuyệt đối K biểu
thị dòng chất lưu đồng nhất không có những tác động hoá học với đá ở pha cứng được
biểu thị theo định luật Darcy như sau:
( )
1 2
S
Q k. p p
h
= −
µ
(2.3)
Trong đó:
7
Khóa Luận Tốt Nghiệp Hoàng Anh Đức
Q: Lưu lượng (cm/s)
μ : Độ nhớt của chất lưu (cp)
S: Diện tích tiết diện ngang (cm
2
)
h: Chiều dài tính bằng cm của phần môi trường qua đó có dòng thấm đi theo
phương thấm
p
1
, p
2
: áp suất (atmosphere) ở hai mặt phẳng chắn vuông góc với dòng thấm ở
đầu và cuối dòng
k: Độ thấm tuyệt đối tính bằng Darcy.
3.1. Quan hệ giữa độ thấm và độ rỗng:
Hiện chưa tìm được một quan hệ chung về mặt toán học giữa độ thấm và độ
rỗng để dùng cho mọi trường hợp. Nói chung, đối với các đá hạt vụn, độ thấm có chiều
hướng tăng lên khi độ rỗng tăng.
Tuy vậy trong thực tế có trường hợp độ rỗng rất cao nhưng độ thấm lại rất kém.
Có thể lấy thí dụ trường hợp của đá bọt và đá sét. Trường hợp các đá bọt có độ rỗng rất
cao nhưng độ thấm bằng không vì các bọt rỗng trong đá không có kênh thông nối với
nhau; trường hợp của đá sét thì do lực ma sát bề mặt của dung dịch thấm với mạng tinh
thể sét là rất lớn. Cả hai trường hợp vừa nêu có thể độ rỗng của đá tới 80%, nhưng độ
thấm thì gần như triệt tiêu. Điều đó cho thấy rằng giá trị độ rỗng không quyết định cho
khả năng thấm của đá mà kiến trúc lỗ rỗng mới là quan trọng.
3.2. Hiện tượng mao dẫn trên bề mặt tiếp xúc giữa nước và đá:
Lỗ rỗng hay thông nối với nhau qua các đường ống có bán kính r cỡ dưới 1μm.
Trên thành các ống đó xảy ra hiện tượng kéo nước thấm dâng lên tới chiều cao h tạo ra
một áp lực P
e
gọi là áp lực mao dẫn (hình 2.1). Phương trình Laplace biểu thị quá trình
trên như sau:
2
e
Tcos
P
r
θ
=
(2.4)
Trong đó:
P
e
là áp lực mao dẫn (dyn/cm
2
)
T là sức căng trên bề mặt tiếp xúc giữa nước với thuỷ tĩnh (dyn/cm)
θ là góc tiếp giáp giữa mặt cong với thành ống (độ)
r là bán kính ống (cm)
Có thể tính (2.4) tương đương như sau:
8
Khóa Luận Tốt Nghiệp Hoàng Anh Đức
2
e
Tcos
P h g
r
θ
= = ρ
(2.5)
với h là chiều cao cột nước (cm); ρ là mật độ
của nước (g/cm
3
); g là gia tốc trọng lực (cm/s
2
)
Từ (2.5) ta có:
2Tcos
h
r g
θ
=
ρ
(2.6)
Phương trình (2.6) là phương trình chiều
cao cột nước theo định luật Jurin.
Từ (2.6) ta thấy ngay là khi bán kính ống
mao dẫn càng nhỏ thì chiều cao dâng cột nước càng lớn. Ví dụ, đối với nước trong ống
thuỷ tinh, T = 73 dyn/cm ở 20
o
C và θ = 0
o
; nếu r = 1mm thì h = 1,5cm, và nếu r = 1m
thì h = 15m.
Áp lực mao dẫn trong đá cát phụ thuộc vào độ hạt của đá, và thay đổi trong
khoảng 3000 dyn/cm
2
, đối với cát hạt thô, và 60000 dyn/cm
2
đối với cát hạt rất mịn.
3.3. Độ thấm hiệu dụng và độ thấm tương đối:
Trong phần lớn các đá chứa là đá trầm tích, thoạt đầu chúng bão hoà nước, khi
dầu di cư từ nơi khác tới thì dầu sẽ lấn dần choán chỗ thay nước trong lỗ rỗng. Sự lấn
dần đó chỉ xảy ra khi lực đẩy nước của dầu trên bề mặt tiếp xúc dầu - nước lớn hơn lực
mao dẫn giữa nước với đá. Với các đá có độ hạt càng mịn, đường kính kênh dẫn càng
nhỏ, lực mao dẫn càng lớn thì dầu không thể đẩy được nước khỏi không gian lỗ rỗng.
Trong trường hợp đó đá sẽ không thấm dầu. Vì vậy một cách tương đối (phụ thuộc áp
lực) đá có thể chỉ thấm nước, không thấm dầu và có trường hợp đá có thể thấm cả hai
lưu chất dầu nước.
Nếu trong hệ thấm chỉ có một trong hai chất lưu kể trên thì dòng thấm sẽ phù
hợp với định luật Darcy (2.3). Trường hợp tồn tại cả hai, hoặc nhiều hơn số chất lưu
trong hệ thì hoạt động động học của các pha thành phần đó sẽ không đơn giản như vậy.
Ví dụ trong hệ thấm có cả dầu lẫn nước, độ thấm hiệu dụng tính cho mỗi thành phần đó
sẽ là:
• Đối với pha dầu:
.
O O
O
Q h
k
P S
µ
=
∆
(2.7)
• Đối với pha nước:
9
Khóa Luận Tốt Nghiệp Hoàng Anh Đức
.
W W
W
Q h
k
P S
µ
=
∆
(2.8)
Trong đó:
Q
O
và Q
W
là lưu lượng thấm của dầu và nước
µ
O
và µ
W
là độ nhớt của dầu và của nước
ΔP = P
1
– P
2
là áp lực thấm
h và S có ý nghĩa như ở (2.3)
Trong thực tế, thường gặp đồng thời cả hai pha dầu và nước, khi đó k
t
= k
O
+ k
W
sẽ nhỏ hơn độ thấm tuyệt đối k, và đương nhiên Q
t
= Q
O
+ Q
W
cũng nhỏ hơn lưu lượng
thấm của dòng đơn pha. Điều đó có nghĩa là hai pha cản trở lẫn nhau khi thấm qua môi
trường lỗ rỗng.
Có một cách đánh giá hiện tượng này theo định nghĩa của độ thấm tương đối:
Độ thấm tương đối là tỷ số của độ thấm hiệu dụng của đá đối với một pha chia
cho độ thấm tuyệt đối, và biến thiên theo giá trị độ bão hoà của pha đó.
k
ro
= k
o
/k là độ thấm tương đối của dầu (2.9)
k
rw
= k
w
/k là độ thấm tương đối của nước (2.10)
Trên hình 2.2 ta thấy độ thấm
tương đối của dầu (k
ro
) ở giá trị bão
hòa nước dư (S
Wir
) nhỏ hơn 1,0 và nó
tiếp tục giảm khi độ bão hoà nước (S
W
)
tăng, nhưng cuối cùng tiến tới không
khi S
W
có giá trị tới hạn, tương đương
với giá trị bão hoà dầu dính (Sor).
Độ thấm tương đối của nước
tiến tới không ngay ở giá trị bão hoà
nước dư (S
Wir
). Ta có nhận xét trong đá
cát sét, độ bão hoà nước dư thường lớn
hơn độ bão hoà dầu dính và tăng theo
độ bão hoà nước S
W
. Ở vùng bão hoà
chuyển tiếp S
W
≤ S
Wir
chỉ có dòng dầu
thấm, ngược lại ở vùng S
o
≤ S
or
chỉ có
dòng nước thấm. Trong thực tế ta hay gặp k
ro
= k
rw
ở giá trị độ bão hoà S
W
= 60%.
4. Điện trở suất và độ dẫn điện:
Điện trở suất (R) của vật chất là số đo đánh giá sự cản dòng điện đi qua chất đó.
Điện trở suất được đo bằng đơn vị Ohm.m
2
/m hay Ohm.m (Ωm).
10
Khóa Luận Tốt Nghiệp Hoàng Anh Đức
Giả sử có một dây dẫn đồng chất có độ dài là l và tiết diện là S, điện trở của dây
dẫn có thể được xác định như sau:
l
R
S
ρ
=
(2.11)
Trong đó ρ là điện trở suất riêng của đất đá, có đơn vị là ohm.m, điện trở suất
riêng tỷ lệ nghịch với độ dẫn điện.
Một khối đá đồng nhất đẳng hướng có hình lập phương với kích thước 1 mét có
trở kháng 1 Ω giữa hai mặt đối diện, sẽ có điện trở suất R = 1 Ωm.
Độ dẫn điện (C) là số đo thể hiện khả năng dẫn điện tích của vật chất. Đây là số
nghịch đảo của điện trở suất và biểu thị bằng đơn vị millimho/m (mmho/m) hay mS/m
(millisiemen/metre).
1 (mmho/m) = 1000/R (Ωm) = 1 mS/m
Sau đây là điện trở suất riêng của vài loại đất đá và khoáng quặng:
- anhydrite : 10
7
- 10
10
- than đá : 10 - 10
16
- canxite (CaCO
3
) : 10
7
- 10
14
- antraxit (than không khói) : 10
-3
- 1
- thạch anh (SiO
2
) : 10
12
- 10
14
- pirite (FeS
2
) : 10
-4
- 10
-1
- feldspar : 10
11
- 10
12
- grafite (than chì) : 10
-6
- 10
-4
- mica : 10
14
- 10
15
- macnetite (Fe
3
O
4
) : 10
-4
- 10
-2
- dầu thô : 10
9
- 10
16
Có hai kiểu dẫn điện là:
• Dẫn điện điện tử: Là đặc tính dẫn điện của các chất rắn như graphit, các kim loại
(đồng, bạc ), oxit kim loại (hematit), sunfua kim loại (pyrit, galenit ).
• Dẫn điện ion (hay dẫn điện điện môi): Là đặc tính dẫn của các dung dịch, ví dụ
nước có hoà tan các muối. Các đá khô và không chứa các chất dẫn điện điện tử
nêu trên thì có điện trở rất lớn đến mức gần như không dẫn điện.
Đặc tính dẫn điện của đá trầm tích chủ yếu là dẫn điện ion vì trong đá trầm tích
thường xuyên có nước và phân bố liên tục trong đá.
Điện trở suất của đá phụ thuộc vào:
• Điện trở suất của chất lưu trong lỗ rỗng. Điện trở này thay đổi theo bản chất,
nồng độ muối hoà tan trong nước và nhiệt độ.
• Lượng nước chứa trong đá, nghĩa là phụ thuộc vào độ rỗng và độ bão hoà nước
của đá.
• Loại đá, ví như bản chất và sự tồn tại của sét, dấu hiệu của các kim loại dẫn
điện.
• Kiến trúc của đá: phân bố lỗ rỗng, sét và các khoáng vật dẫn điện.
11
Khóa Luận Tốt Nghiệp Hoàng Anh Đức
• Nhiệt độ, đặc biệt là các đá có đặc tính dẫn điện ion.
Đá, đặc biệt đá trầm tích, là môi trường không đẳng hướng về khả năng dẫn điện
cũng như dẫn dòng thấm. Theo chiều phân lớp (dọc theo các mặt phân lớp), điện trở
suất dọc (R
//
) thường thấp hơn theo chiều vuông góc (R
). Đặc điểm đó của đá được
đánh giá bằng hệ số bất đẳng hướng λ:
1
2
//
R
R
⊥
λ=
÷
(2.12)
Hệ số ở có thể thay đổi trong phạm vi 1,0 ≤ λ ≤ 2,5. Các phép đo điện trở trong
giếng khoan bằng các thiết bị đo sâu khác nhau (laterolog, cảm ứng) thường đo được
giá trị điện trở suất R:
1
2
//
R (R R )
⊥
= ×
(2.13)
Bất đẳng hướng trong phạm vi một vỉa đồng nhất được xem là bất đẳng hướng
vi mô; khi xét trong phạm vi một tập vỉa hay một đoạn lát cắt trầm tích thì gọi là bất
đẳng hướng vĩ mô. Bất đẳng hướng vĩ mô sẽ ảnh hưởng lên mọi giá trị đo của các thiết
bị đo điện trở khác nhau. Bất đẳng hướng vi mô chỉ thể hiện trong sét và lớp vỏ sét ở
thành giếng, ở thành giếng giá trị điện trở đo dọc theo trục giếng khoan thì nhỏ hơn khi
đo theo hướng vuông góc với thành giếng. Ảnh hưởng đó thể hiện lên giá trị đo bằng hệ
thiết bị MLL hoặc PML.
Tóm lại khi gọi là điện trở suất thực (R
t
) của thành hệ là điện trở phụ thuộc vào
hàm lượng chất lưu và bản chất cũng như cấu hình của khung đá.
4.1. Hệ số thành hệ F:
Khi nghiên cứu sự phụ thuộc của điện trở từ độ rỗng (loại trừ ảnh hưởng của độ
khoáng hoá nước vỉa) thông thường người ta sử dụng giá trị tương đối của điện trở. Khi
những lỗ hổng của đất đá được bão hòa 100% nước vỉa ta có:
t
W
R
F
R
=
(2.14)
R
t
- Điện trở của vỉa (đã bão hòa 100% nước vỉa)
R
w
- Điện trở của nước vỉa
F - Thông số của độ rỗng hay hệ số thành hệ (Formation factor).
Bằng thực nghiệm người ta đã đưa ra sự tương quan giữa F và
φ
như sau:
m
a
F
φ
=
(2.15)
12
Khóa Luận Tốt Nghiệp Hoàng Anh Đức
a - Hệ số thông của đất đá (permeability factor, cementation factor): (mức độ thông
được định nghĩa như độ phức tạp của các đường thông nối giữa các lỗ rỗng của
thành hệ rỗng thấm. Đường dẫn càng quanh co, hệ số càng lớn). Giá trị của a thay
đổi từ 0.62 với cát chưa cố kết, đến 0.81 cho cát cố kết, 1.0 cho đá carbonate.
m- Hệ số kết dính, là một hàm của cỡ hat, phân bố cỡ hạt và độ quanh co, phụ thuộc
vào thành phần xi măng có trong đất đá (cementation exponent). Giá trị thay đổi
trong khoảng 1.4 đến 3.8.
Ở mỗi vùng đều có giá trị a, m khác nhau phụ thuộc vào thành phần, tính chất
của đất đá ở vùng đó. A, m được xác định trong phòng thí nghiệm. Thông thường được
làm tròn: a =1 và m = 2.
4.2. Hệ số tăng điện trở Q:
Để nghiên cứu sự ảnh hưởng của độ bão hòa dầu lên điện trở, người ta sử
dụng tỷ số giữa điện trở của vỉa chứa dầu R
t
(dầu) hay khí R
t
(khí) và điện trở
của chính vỉa đó được bão hòa 100% nước R
t
(nước).
=
(dÇu, khi')
(100%níc)
t
t
R
Q
R
(2.16)
Tỷ số đó được gọi là hệ số tăng điện trở Q (resistivity index).
Chỉ số Q = 1 khi S
W
= 1,0 và lớn hơn 1 khi có hydrocacbon xuất hiện trong lỗ
rỗng của đá chứa. Đối với vỉa dầu hay khí thì giá trị Q chỉ rằng vỉa chứa bao nhiêu phần
trăm dầu và khí thì Q tăng lên bấy nhiêu lần so với vỉa nước.
Bằng thực nghiệm người ta đã thiết lập mối quan hệ như sau:
1
n
w
Q
S
=
hoặc
.
1
(1 )
n
hydro
Q
S
=
−
(2.17)
n - Hệ số bão hòa (saturation exponent). Cũng giống như a, m hệ số n đặc trưng
cho từng loại đất đá và cũng được xác định trong phòng thí nghiệm, thay đổi
từ 1.8 đến 2.5.
Khi vỉa có nhiều sét n < 1.5, thông thường n = 2.
4.3. Công thức Archie:
Từ (2.16), (2.17) ta có:
1
= =
(dÇu, khi')
(100%níc)
t
n
w t
R
Q
S R
(2.18)
= =
φ
.
.(100%níc)
w
t w
m
a R
R F R
(2.19)
13
Khóa Luận Tốt Nghiệp Hoàng Anh Đức
Từ (2.18) và (2.19) suy ra:
=
φ
.
.(dÇu, khi')
n
w
w
m
t
a R
S
R
(2.20)
Công thức trên gọi là công thức Archie dùng cho vỉa cát sạch.
Với a = 1, m = n = 2 ta có:
W
W
2
t
R
S
R .
=
φ
(2.21)
4.4. Quan hệ phụ thuộc giữa điện trở suất với độ khoáng hoá:
Ta có nhận xét rằng điện trở
suất của một dung dịch thì phụ thuộc
vào nồng độ và loại muối hoà tan.
Hình 2.3 cho thấy quan hệ phụ thuộc
giữa độ dẫn C với nồng độ muối hoà
tan trong dung dịch tính bằng ppm.
Ở nồng độ thấp dưới
100.000ppm, quan hệ này là đồng biến.
Nhưng khi nồng độ tiếp tục tăng lên thì
đường biểu diễn quan hệ này của các
muối khác nhau bắt đầu chuyển sang
quan hệ nghịch biến với những giá trị
nồng độ khác nhau. Hiện tượng quan
hệ phụ thuộc của độ dẫn vào nồng độ muối hoà tan là đồng biến ở nồng độ thấp và
nghịch biến ở nồng độ cao được giải thích là ở nồng độ bão hoà và quá bão hoà, các ion
trong dung dịch mất dần hoạt tính và kém linh động, khả năng dẫn điện của dung dịch
giảm. Các dung dịch muối trong nhóm halogen, KCl và NaCl là các dung dịch có hoạt
tính dẫn điện mạnh hơn CaCl và MgCl và mạnh hơn nhóm sunfat (xem hình 2.3).
Trong điều kiện tự nhiên muối NaCl vừa có hoạt tính mạnh vừa có hàm lượng
lớn nên trong nghiên cứu người ta thường đưa nồng độ các muối khoáng của dung dịch
về nồng độ tương đương muối NaCl.
4.5. Quan hệ phụ thuộc của điện trở với nhiệt độ:
Điện trở suất của dung dịch giảm khi nhiệt độ tăng. Bản chuẩn ở hình 2.4 được
dùng để chuyển đổi điện trở đo được ở nhiệt độ thứ nhất (T
1
) về điện trở ở nhiệt độ T
2
bất kỳ.
14
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét