Вязкость рассолов

Концентрированные растворы солей. Исследования концентрированных растворов солей, образующих кристаллогидраты, с помощью криоскопических измерений, измерения вязкости, электропроводности и спектров поглощения показывают, что в таких растворах часть молекул воды включается в образование сложных гидратов и не присутствует в растворе как растворенные.

На графике (рис 2.3.) представлена зависимость динамической вязкости исследуемых рассолов от их минерализации. В данном случае под слабо минерализацией рассматривается - минеральный состав с pH 6,5- 8.8, при общей минерализации 200-500 мг/л. При большей минерализации растворы можно отнести к концентрированным рассолам. В области малых концентраций изменение вязкости происходит незначительно, так как здесь еще существует первичная структура воды и самостоятельная структура гидратных сфер ионов. С ростом минерализации соотношение меняется и преобладающей становится структура гидратированных ионов, что на ГПГ (граница полной гидратации - ГПГ) выражается в существовании физико-химической системы, где все ионы однослойно гидратированы и сближены на расстояния, составляющие в среднем 0,467±0,08 нм, а структура воды, как свободная фаза исчезает.

Рис 2.3. Зависимость вязкости рассолов от минерализации и температуры

Можно отметить две области минерализаций, после которых значение вязкости начинает резко возрастать. Первая область характерна для рассолов с минерализацией 320-340 г/дм3. Во второй области (450-550 г/дм3) происходит резкое, скачкообразное повышение вязкости. Следовательно, в рассолах данных диапазонов минерализаций следует ожидать максимумы электропроводности. В соответственных областях минерализаций структура раствора переходит из области, где существует структура воды, в область, в которой ближняя упорядо­ченность раствора соответствует структуре кристаллогидрата. За ГПГ, на фоне нарастающего дефицита воды (см. рис. 2.3), начинается координационная дегидратация, состоящая в перераспределении молекул воды гидратных оболочек в пользу наиболее гидрофильных ионов, что и проявляется в резком изменении свойств рассолов.

Знание форм нахождения ионов в рассолах, определенное на основании гидрохимических расчетов и сравнение их процентного соотношения и степени гидрофильности (как простых ионов, так и комплексных форм) позволяет предсказать степень их гидрофильности, а соответственно, способность выделяться в различных технологических процессах.