Задача 2.1

Визначити густину мінералів, які складають породу при таких вихідних даних:

маса пікнометру з мінералами

маса пікнометру з водою та мінералами

маса пікнометру з водою

густина води ;

маса пікнометру

Задача 2.2

Визначити об’єм та уявну густину зразка гірської породи при таких вихідних даних:

маса сухого зразка у повітрі g₁

маса пікнометру наповненого ртуттю при t = 20⁰C g₂ = 350 г;

маса пікнометру наповненого ртуттю, якій містить зразок породи при t = 20⁰C g₃

щільність ртуті

Примітка.

Для вирішення задачі 2.2. слід пам’ятати, що ртуть має велике значення поверхневого натягу, через що не потрапляє в пори зразка, в наслідок чого зразок можна вважати одним великим мінералом.

3. Визначення коефіцієнту абсолютної пористості

Завдання на самостійну роботу:

1) Записати та опрацювати методику визначення коефіцієнту пористості.

2) Користуючись необхідними формулами та вихідними даними (див. додаток Б табл.2, 3) вирішити задачі 3.1., 3.2., 3.3., 3.4., 3.5.

Методика визначення коефіцієнту абсолютної пористості.

Коефіцієнтом абсолютної пористості називають відношення об’єму усіх пор в зразку до загального об’єму зразка:

(3.1)

Якщо нам відомий об’єм зерен, які складають породу цю формулу можливо записати в іншому виді:

(3.2)

Визначивши об’єм зразка методом гідростатичного зважування (тема 1) та об’єм мінеральних зерен пікнометричним методом (тема 2) можна визначити коефіцієнт абсолютної пористості гірської породи. Для цього досліджуються два зразка однієї гірської породи:

Перший зразок парафінують і по ньому визначають об’єм зразка породи ;

Другий зразок подрібнюють і по ньому визначають об’єм мінеральних часток, які складають породу .

Приведення об’єму першого зразка до об’єму зерен другого зразка виробляється на тій підставі, що в суміжних зразках ваги пропорційні об’ємам:

(3.3)

де , об’єм першого и другого зразка;

маса першого и другого зразка

Звідси об’єм другого зразка буде дорівнювати:

(3.4)

Маса мінеральних зерен, з яких складається порода дорівнює масі зразка:

(3.5)

Використовуючи формули [3.3], [3.4], [3,5] формулу [3,2] можна записати в такому вигляді:

(3.6)

Задача 3.1

Визначити абсолютну пористість гірської породи при таких вихідних даних:

об’єм пор ;

об’єм зразка

Задача 3.2

Визначити абсолютну пористість гірської породи при таких вихідних даних:

об’єм мінеральних зерен ;

об’єм зразка

Задача 3.3

Користуючись вихідними даними задачі 1.1 та 2.1 Визначити абсолютну пористість гірської породи.

Примітка: У випадку коли в задачі 2.1 густина зерен вийшла менша за 2 г/см³ по слід її приймати рівною

Задача 3.4

Визначити коефіцієнт абсолютної пористості гірської породи при таких вихідних даних:

щільність (густина) твердих частинок ρ_S;

маса сухого зразка g₁;

об’єм зразка

Задача 3.5

Визначити коефіцієнт абсолютної пористості з урахуванням втрати маси у рідині при таких вихідних даних:

маса подрібненого зразка у повітрі g₁;

маса подрібненого зразка з адсорбованою водою та пікнометром g₂;

маса пікнометра об’ємом 50 мл з водою при 4⁰С g₃=75г;

об’єм зразка

4. Визначення коефіцієнту абсолютної пористості за допомогою порозиметру.

Завдання на самостійну роботу:

1) Записати та опрацювати методику визначення коефіцієнту абсолютної пористості за допомогою порозиметру та описати його принцип дії;

2) Користуючись необхідними формулами та вихідними даними (див. додаток Б табл.4) вирішити задачу 4.1.

Методика визначення коефіцієнта повної (абсолютної) пористості.

Проекстрагований та висушений зразок розділяють на 2 частини. Перша використовується для визначення об’єму породи, друга для визначення об’єму зерен породи. Перший зразок повинен мати об’єм 3-5 см³ . Цей зразок зважують з точністю до 0,01 г ( ) і під вакуумом насищають гасом. Для цього його кладуть в стаканчик, який ставлять в колбу вакуумного пристрою. Через 15 хвилин вакуумування зразок заливають гасом після чого продовжують вакуумування до повного припинення виділення з зразка бульбашок повітря.

Рис. 3 Порозиметр: 1 – стаканчик з гасом; 2 – мірна колба зі шкалою

Під час насичення зразка, в порозіметр наливають гас, прилад щільно закривають стаканчиком перевертають стаканчиком донизу і на протязі 4-7 хвилин при вертикальному положенні беруть відлік по шкалі. Насичений зразок виймають з гасу та осушують. Для цього зразок кладуть на скло та декілька раз перекладають його по сухому місцю. З порозіметру обережно, даючи стікати гасу з країв стаканчика в трубку, знімають стаканчик кладуть перший зразок породи, після чого прилад щільно закривають стаканчиком, перевертають та ставлять на місце та роблять другий відлік по шкалі.

Різниці відліків по шкалі буде дорівнювати об’єму зразка

(4.1)

Знаючи об’єм зразка та його масу до насичення – можна визначити його уявну густину:

(4.2)

Другий зразок ретельно подрібнюють в фарфоровій ступці та зважують ( ). Об’єм мінеральних зерен визначають також, як і об’єм зразка ( ). Густину мінеральних зерен визначають за формулою:

(4.3)

За отриманою густиною породи і густиною її мінеральних зерен визначають коефіцієнт повної (абсолютної пористості):

(4.4)

Коефіцієнтом повної пористості називається відношення сумарного об’єму усіх порожнеч в зразку до його об’єму. Коефіцієнтом відкритої пористості або пористості насичення називається відношення сумарного об’єму пор зразка які можна наситити рідиною до його об’єму.