Pomiary pojemności wymiany kationowej (CEC) w badaniach skał osadowych

• Autorzy: Przelaskowska A. , Klaja J.

Warianty tytułu

EN

Cation exchange capacity measurements in sedimentary rocks

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pojemność wymiany kationowej jest ściśle związana z ilością i rodzajem minerałów ilastych, charakteryzujących się, ze względu na wielkość powierzchni właściwej, dużymi zdolnościami jonowymiennymi. W pracy przeprowadzono badania metodyczne umożliwiające wdrożenie procedury pomiaru wartości CEC metodą heksaaminy kobaltowej w Zakładzie Geofizyki Wiertniczej INiG - PIB w Krakowie. Przedstawiono również możliwość wykorzystania parametru CEC do charakterystyki materiału ilastego, ze szczególnym uwzględnieniem skał gazonośnych formacji łupkowych. Zaprezentowane zależności dobrze ilustrują fakt, że parametr CEC odzwierciedla własności pęczniejące iłów (% S w minerale mieszanopakietowym illit-smektyt). W skałach o podobnych właściwościach materiału ilastego z parametrem CEC koreluje również sumaryczna zawartość minerałów ilastych.

EN

Cation exchange capacity (CEC) is a property of rocks closely related to the quantity and type of clay minerals. It is measured by a number of methods, one of them is the cobalt-hexamine technique. The presented work shows the results of experimental measurements enabling application of the cobalt-hexamine technique in the Well Logging Department, the Oil and Gas Institute - National Research Institute in Cracow. Also the possibility of characterization of the clay material in sedimentary rocks, especially shale gas formations by means of CEC values has been investigated. The obtained relationships are illustrative of the fact that cation exchange capacity reflects the swelling properties of clay minerals (% S in the interstratified illit-smectite). In rocks containing clay minerals of similar swelling properties CEC correlates also with the total amount of clay minerals.

Słowa kluczowe

PL

pojemność wymiany kationowej (CEC); minerały ilaste; metoda heksaaminy kobaltowej

EN

cation exchange capacity (CEC); clay minerals; cobalt-hexamine technique

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 70, nr 7
• Strony: 432--438
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il.

Twórcy

autor

Przelaskowska A.

• Zakład Geofizyki Wiertniczej. Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25A 31-503 Kraków

autor

Klaja J.

• Zakład Geofizyki Wiertniczej. Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25A 31-503 Kraków

Bibliografia

• [1] Bardon Ch.: Recommendations pour la déterrmination experimentale de la capacité d'échange de cations des milieu argileux. Revue de 1'Institut Français du Pétrole 1983, vol. 38, no. 5,pp. 621-626.
• [2] Ciesielski H., Sterckeman T.: Determination ofcation exchange capacity and exchangeable cations in soils by means ofcobalt hexamine trichloride. Effects of experimental conditions. Agronomie 1996, vol. 17, pp. 1-7.
• [3] Derkowski A., Bristow T. F.: On the problems of total specific surface area and cation exchange capacity measurements in organic-rich sedimentary rocks. Clays and Clay Minerals 2012, vol. 60, no. 4, pp. 348-362.
• [4] Dohrmann R., Genske D., Karland O., Kaufhold S., Kiviranta L., Olsson S., Plotze M., Sanden T., Sellin P., Svensson D., Valter M.: Interlaboratory CEC and exchangeable cation study of bentonite buffer materials: I. Cu(II)-Triethylene-tetramine method. Clays and Clay Minerals 2012, vol. 60, no. 2,pp. 162-175.
• [5] Dohrmann R.: Cation exchange capacity methodology I: An efficient model for the detection of incorrect cation exchange capacity and exchangeable cation results. Applied Clay Science 2006, vol. 34, pp. 31-37.
• [6] Grabowska-Olszewska B. (red.): Metody badan gruntow spoistych. Wydawnictwa geologiczne 1990.
• [7] Klaja J., Gąsior I.: Ilosciowa ocena przestrzeni porowej zajetej woda zwiazana w ilach, z wykorzystaniem metody magnetycznego rezonansu jadrowego. Nafta-Gaz 2010, nr 3, s. 178-188.
• [8] Kowalska S.: Okreslenie ilościowego skladu mineralnego skal zawierajacych mineraly ilaste metoda Rietvelda. Nafta-Gaz 2013, nr 12, s. 894-902.
• [9] Norma AFNOR NFX31-130 Détermination de la capacite d'échange cationiąue (CEC) et des cations extractibles. 1999.
• [10] Srodon J.: Precise identification of illite/smectite inter stratification by X-ray powder diffraction. Clays and Clay Minerals 1980, vol. 28, pp. 401-411.
• [11] Srodon J.: Quantification of illite and smectite and their layer charges in sandstones and shales from shallow burial depth. Clay Minerals 2009, vol. 44, pp. 421-434.
• [12] Srodon J.: X-ray identification of randomly interstratified illite/smectite in mixtures with discrete illite. Clay Minerals 1981, vol. 16, s.297-304.
• [13] Srodon J.: X-ray powder diffraction identification of illitic materials. Clays and Clay Minerals 1984, vol. 32, pp. 337-349.

Uwagi

PL

Artykuł powstał na podstawie pracy statutowej pt. Wpływ składu frakcji ilastej na wartość pojemności wymiany kationowej CEC - praca INiG na zlecenie MNiSW; nr zlecenia: 34/SW/13, nr archiwalny: DK-4100-34/13.