Изучение капиллярных характеристик образцов горных пород, керна и скважин методом ртутной порометрии
Данный вид исследования выполняется в соответствии с метрологическими требованиями методики ИП 16.652-2007 «Инструкция по определению накопленного объёма, пористости, медианы распределения пор по радиусу в пористых материалах» и ASTM D4404-10 Standard Test Method for Determination of Pore Volume and Pore Volume Distribution of Soil and Rock by Mercury Intrusion Porosimetry. Измерения проводятся с помощью порометрического комплекса на базе ртутного порозиметра высокого давления Thermo Scientific Pascal 240 и макроблока Macropores Unit 120 (США). Ртутный порометрический комплекс позволяет анализировать гетерогенные и гомогенные материалы, материалы с высокой и низкой пористостью, в том числе катализаторы, электроды, строительные материалы, горные породы, фармацевтические материалы и т.д. Основные характеристики: диапазон давлений от 0.01 до 200 МПа (1.4 – 29010 psi), радиус пор от 37 Å до 70 мкм, размер частиц от 0.015 до 40 мкм.
Метод ртутной порометрии основан на явлении капиллярной депрессии и является наиболее распространенным методом для исследования пористой структуры высокодисперсных и пористых тел.
Ртуть, не смачивающая твердое тело, под воздействием внешнего давления проникает в поры. Объем ртути, заполняющей поры, является функцией внешнего давления, что и дает информацию о распределении пор по размерам.
Процесс измерения происходит путём дилатометрического определения объемов ртути, вдавливаемой в поры при различных давлениях – это позволяет установить размеры пор, распределение объема пор по радиусам, рассчитать удельную поверхность пор. Скорость возрастания объема вдавливаемой в образец ртути в зависимости от повышения давления является функцией распределения пор по размерам – это дает возможность получить как дифференциальную, так и интегральную кривые распределения. Характеристики пористой среды данным методом устанавливаются только для незамкнутой структуры пор, в которые возможно проникновение ртути.
Обратно-пропорциональная зависимость между размером заполненных ртутью пор и приложенным давлением позволяет вычислить такие параметры пористых материалов, как пористость, медиана распределения пор по диаметру, удельная поверхность пор и накопленный объём пор.
