ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ

ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ

 

 

266

 

 

of the phase transition temperature there were derived the equations of temperature dependence 

of heat capacity. Cº(T), as well as Hº(T)-Hº(298,15), Sº(T) and Ф

хх

(Т) functions were calculated  

on the basis of experimental data on heat capacities and different values of standard entropy. 

Keywords: calorimetry, heat capacity, tellurite, thermodynamic functions 

 

Введение 

 

В  последнее  время  внимание  ученых  особо  привлекает  соединения  на  основе 

оксидов редкоземельных, щелочноземельных и переходных (особенно никеля) металлов в 

связи с их перспективными свойствами в микроэлектронике [1]. 

В  связи  с  вышеизложенным  в  данной  работе  приводятся  результаты 

калориметрического  исследования  теплоемкости  теллурита  лантана,  магния  и  никеля 

состава La

2

MgNiTeO

7

, который синтезирован нами по керамической технологии из La

2

O

3

, 

MgCO

3

, NiO и TeO

2

. Соединение идентифицировано методом рентгенофазного анализа и 

установлено, что оно кристаллизуется в кубической сингонии. 

 

Эксперимент 

 

Изобарную  теплоемкость  La

2

MgNiTeO

7

  исследовали  методом  динамической 

калориметрии  на  серийном  приборе  ИТ-С-400.  Данный  прибор  предназначен  для 

исследования температурной зависимости удельной теплоемкости твердых тел и сыпучих 

волокнистых  материалов.  Время,  затрачиваемое  на  измерения  во  всем  интервале 

температур, и обработку полученных данных составляло не менее 2,5 часа. Максимальная 

погрешность измерения на приборе ИТ-С-400, согласно паспортным данным равна ±10% 

[2,3]. 

Измерения  проводили  в  режиме  монотонного,  близкого  к  линейному  нагревания 

образца  со  средней  скоростью  0,1  град/с.  Исследуемый  образец  помещали  в 

металлическую  ампулу  измерительной  ячейки,  разогревали  непрерывным  тепловым 

потоком через тепломер. Через каждые 25 ºС с помощью микровольтамперметра Ф-136 и 

секундомера  СЭЦ-100  измеряли  временное  запаздывание  температуры  ампулы  по 

отношению  к  температуре  основания.  Работу  прибора  проверяли  путем  определения 

стандартной  теплоемкости  α-Al

2

O

3

.  Полученное  значение  С

р

(298,15)  α-Al

2

O

3

,  равное  76 

Дж/(моль·К)  удовлетворительно  совпадало  со  справочными  данными  [79  Дж/(моль·К)]  

[4].  Предварительно  проводилась  градуировка  измерителя,  которая  заключается  в 

экспериментальном  определении  тепловой  проводимости  тепломера  К

т

.  Для  этого 

проведено  по  пять  экспериментов  с  медным  образцом  и  пустой  ампулой.  Тепловая 

проводимость тепломера определяется по формуле: 

 

  

 

С

 

   

  

  

  

   

 

 

 , 

 

 

 

 

 

  

(1) 

 

где  С

 

   

  

  –  полная  теплоемкость  медного  образца,  Дж/К;   

   

  

  –  среднее  значение 

времени запаздывания на тепломере в экспериментах с медным образцом, с;  

 

 

 

    – среднее 

значение запаздывания на тепломере в эксперименте с пустой ампулой, с. 

Полная теплоемкость медного образца определяется по формуле: 

 

С

 

   

  

  С

 

   

   

 ,   

 

 

 

 

 

(2) 

 

где  С

 

  –  табличное  значение  удельной  теплоемкости  меди  в  Дж/(кг·К); 

 

   

  –  масса 

медного образца, кг. 

ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ

 

 

267

 

 

Значение удельной теплоемкости исследуемых веществ определяли по формуле 

 

С

  

 

 

 

 

 

  

 

   

 

 

  ,  

 

 

 

 

  

(3) 

 

где   

 

  –  тепловая  проводимость  тепломера; 

 

 

  –  масса  иследуемого  вещества,  кг; 

 

 

  – 

время запаздывания тепературы на тепломере, с; 

 

 

 

 – время запаздывания температуры на 

тепломере в экспериментах с пустой ампулой, с. 

Значение мольной теплоемкости вычисляется по формуле: 

 

С

 

  С

  

    , 

 

 

 

 

 

  

(4) 

 

где: С

  

 – удельная теплоемкость вещества, Дж/кгК;   – молярная масса вещества, г/моль. 

При  каждой  температуре  проводили  по  пять  параллельных  опытов,  полученные 

результаты  усреднялись  и  обрабатывались  методами  матетматической  статистики.  Для 

усредненных  значений  удельной  теплоемкости  при  каждой  температуре  рассчитывали 

среднеквадратические  отклонения  (

  ,  Дж/(г·К)).  Для  усредненных  значений  мольной 

теплоемкости вычисляли случайную составляющую погрешности (





, Дж/(моль·К)). 

Для  определения  погрешностей  коэффициентов  в  уравнениях  температурной 

зависимости  теплоемкости  исследуемого  соединения  использовали  среднюю  случайную 

составляющую  погрешности  для  всех  рассматриваемых  интервалов  температур.  Так  как 

технические  характеристики  калориметра  ИТ-С-400  не  позволяют  непосредственно 

вычислить  значение  стандартной  энтропии  Sº(298,15)  исследуемых  соединений 

непосредственно  из  опытных  данных,  ее  оценили  с  использованием  системы  ионных 

энтропийных инкрементов Кумока [5]. 

 

Результаты и обсуждения 

 

С  использованием  опытных  данных  по  Сº

р

(Т)  и  расчетного  значения  Sº(298,15) 

вычислили  температурные  зависимости  термодинамических  функций  Sº(T),  Hº(T)-

Hº(298,15), Ф

хх

(Т). 

Ниже  в  таблицах  1-3  приведены  результаты  каориметрических  исследований, 

уравнения, описывающие зависимость Cº

p



f(T) и значения Cº

p

(T) и функций Sº(T), Hº(T)-

Hº(298,15) и Ф

хх

(Т). 

 

Таблица1  –  Экспериментальные  значения  теплоемкостей  никелито-теллурита 

La

2

MgNiTeO

7 

[

 

 

     , Дж/(г·К); Сº

р

±





, Дж/(моль·К)] 

 

Т, К 

 

 

     , 

Сº

р

±





 

Т, К 

 

 

     , 

Сº

р

±





 

298,15 

0,5337±0,0124 

332±21 

498 

0,8953±0,0248 

538±41 

323 

0,5562±0,0173 

334±29 

523 

0,8070±0,0134 

485±22 

348 

0,6225±0,0155 

374±26 

548 

0,7252±0,0189 

435±32 

373 

0,7365±0,0201 

442±34 

573 

0,7813±0,0177 

469±30 

398 

0,8892±0,2277 

534±38 

598 

0,8532±0,0145 

512±24 

423 

1,0677±0,0100 

641±17 

623 

0,9263±0,0191 

556±32 

448 

1,0231±0,0119 

614±20 

648 

1,0213±0,0111 

613±19 

473 

0,9651±0,0266 

580±44 

673 

1,1270±0,0291 

677±49 

 

ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ

 

 

268

 

 

Таблица 2 – Уравнения температурной зависимости теплоемкости La

2

MgNiTeO

7 

 

Коэффициенты уравнения, С°

 

             

  

 Дж/(моль·К) 

ΔТ, К 

a 

b·10

-3

 

-c·10

5 

-(3174±191) 

7542,7±454,8 

1118,15±67,43 

298-423 

2643±159 

-(3428,5±-206,7) 

-(986,92±59,51) 

423-548 

-(2534±153) 

4010,5±241,8 

2317,69±139,76 

548-673 

 

Таблица  3  –  Термодинамические  функции  La

2

MgNiTeO

7 

[Сº

р

(Т),  Sº(T),  Ф

хх

(Т), 

Дж/(моль·К), Hº(T)-Hº(298,15), кДж/моль] 

 

Т, K 

Сº

р

 (Т) ±





 

Sº(Т) ±





 

Hº(T) - Hº(298,15) ±





 

Ф

хх

(Т) ±





 

298,15 

255±15 

251±8 

- 

251±8 

300 

331±20 

253±23 

660±40 

251±23 

325 

336±20 

279±25 

8900±540 

252±23 

350 

378±23 

306±28 

17760±1070 

255±23 

375 

449±27 

334±30 

28050±1690 

259±23 

400 

542±33 

366±33 

40390±2440 

265±24 

425 

650±39 

402±36 

55260±3330 

272±25 

450 

613±37 

438±40 

70930±4280 

280±25 

475 

577±35 

470±42 

85820±5180 

289±26 

500 

534±32 

498±45 

99720±6010 

299±27 

525 

485±29 

523±47 

112460±6780 

309±28 

550 

431±26 

545±49 

123920±7470 

319±29 

575 

473±29 

565±51 

135290±8160 

330±30 

600 

516±31 

586±53 

147630±8900 

340±31 

625 

566±34 

608±55 

161140±9720 

350±32 

650 

621±38 

631±57 

175970±10610 

360±33 

675 

682±41 

656±59 

192240±11590 

371±34 

 

Установлено, что соединение при 423 К претерпевает фазовый переход II-рода. 

 

Заключение 

 

Таким  образом,  впервые  в  интервале  298,15-673  К  исследована  изобарная 

теплоемкость  ферро-хромо-манганита  La

2

MgNiTeO

7

,  выведены  уравнения  зависимости 

Cº

p



f(T) и рассчитаны функции Sº(T), Hº(T)-Hº(298,15). 

 

Список литературы 

 

1

 

Ерин  Ю.  Найдено  вещество  с  гигантским  значением  диэлектрической 

проницаемости// 

Химия 

и 

химики. 

2009. 

- 

№1 

– 

С.16-22. 

http://chemistryandchemists.narod.ru

  

2

 

Платунов  Е.С.,  Буравый  С.Е.,  Курепин  В.В.,  Петров  Г.С.  Теплофизические 

измерения и приборы. – Л.: Машиностроение, 1986. – 256 с. 

3

 

Техническое  описание  и  инструкции  по  эксплуатации  ИТ-С-400.  Актюбинск. 

Актюбинский завод «Эталон», 1986. – 48 с. 

4

 

Robie R.A., Hewingway В.S., Fisher J.K. Thermodynamic Properties of Minerals and 

Related  Substances  at  298,15  K  and  (105  Paskals)  Pressure  and  at  Higher  Temperature. 

Washington: United States government printing office, 1978. – 456 p. 

ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ

 

 

269

 

 

5

 

Кумок  В.Н.  Проблема  согласования  методов  оценки  термодинамических 

характеристик// Прямые и обратные задачи химической термодинамики.  –  Новосибирск, 

1987. – 108-123 с. 

 

References 

1

 

Erin  Y.  It’s  found  a  substance  with  a  giant  dielectric  permittivity//  Chemistry  and 

chemists. 2009. - №1 – P.16-22. http://chemistryandchemists.narod.ru (in Russian). 

2

 

Platunov  E.S.,  Buravyi  S.Е.,  Kurepin  V.V.,  Petrov  G.S.  Thermal  measurement  and 

instrumentation. – L.: Mechanical engineering, 1986. – 256 p. (in Russian). 

3

 

Technical description and operating instructions of IT-S-400. Aktubinsk. Aktobe plant 

“Etalon”, 1986. – 48 p. (in Russian). 

4

 

Robie R.A., Hewingway b.S., Fisher J.K. Thermodynamic Properties of Minerals and 

Related  Substances  at  298,15  K  and  (105  Paskals)  Pressure  and  at  Higher  Temperature. 

Washington: United States government printing office, 1978. – 456 p. 

5

 

Kumok  V.N.  The  problem  of  matching  of  evaluation  methods  of  thermodynamic 

characteristics // Direct and inverse problems of chemical thermodynamics. – Novosibirsk, 1987. 

– 108-123 с. (in Russian). 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ

 

 

270

 

 

УДК 544.77:622 

 

Бойко Г.И., Сармурзина Р.Г., Шайхутдинов Е.М., Любченко Н.П., Исабаев Е.А., 

Байгазиев М.Т. 

 

Казахский национальный технический исследовательский университет им. 

К.И.Сатпаева, г. Алматы, Казахстан 

E-mail: 

amtek@bk.ru

, 

514716@kazntu.kz

 

 

Анализ пластовых вод нефтяных месторождений Казахстана и современные 

методы их очистки энергоаккумулирующими веществами 

 

В  данной  статье  были  проведены  исследования  изучения  химического  состава, 

степени  минерализации  и  гидрохимических  свойств  пластовых  вод  ряда  месторождений 

АО «Эмбамунайгаз». 

Изучено влияния минерального состава пластовых вод на процессочистки пластовых 

вод с применением реагентов Rau.  

Ключевые  слова:  энергоаккумулирующие  вещества,  сплав  алюминия,  физико-

химический состав пластовых вод, очистка вод 

 

Бойко Г.И., Сармурзина Р.Г., Шайхутдинов Е.М., Любченко Н.П., Исабаев Е.А., 

Байгазиев М.Т. 

 

Қ.И.Сатпаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық зерттеу университеті, Алматы қ., 

Қазақстан 

 

Қазақстанның мұнай кен орындарының жер асты суларының анализі және 

энергия жинақтаушы заттар арқылы тазарту әдәстері 

 

Бұл  мақалада    «Ембімұнайгаз»  АҚ  бірқатар  мұнай  кен  орындарының  жер  асты 

суларының  химиялық  құрамы,  минералдану  дәрежесі  және  гидрохимиялық  қасиеттерін 

зерттеу жұмыстары баяндалады. 

Rau  реагентінің  көмегімен  жер  асты  суларын  тазарту  процесіне  минералдық 

құрамының әсері зерттелді. 

Түйін  сөздер:  энергия  жинақтаушы  заттар,  алюминий  қорытпасы,  жер  асты 

суларының физикалық-химиялық құрамы, суларды тазарту 

 

Boyko G.I., SarmurzinaR.G., ShaikhutdinovYe.M., LyubchenkoN.P., 

IssabayevYe.A., BaigaziyevM.T. 

 

Kazakh National Research Technical University after K.I. Satpayev, Almaty, Kazakhstan 

 

Analysis of formation waters of Kazakhstan oil fields and modern methodsof their 

cleaning by energy accumulating substances 

 

In this paper was handled research of studying of chemical properties, mineralization and 

hydrochemical properties of JSC “Embamunaigas” oilfield’s formation waters. 

Impact  of  mineral  composition  of  formation  waters  to  the  process  of  purification  of 

formation water by reagent Rau was studied.  

Keywords:  еnergy  accumulating  substances,  aluminum  alloys,  physical-chemical 

properties of  formation waters, water purification  

 

ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ

 

 

271

 

 

Introduction 

 

Intensive development of industry resulting in a considerable  consumption of water leads 

to an increase of wastewater,contaminated with various impurities [1]. Especially, it concerns the 

oil industry of Kazakhstan, where the water treatment in the conditions of its deficit is becoming 

a  priority.  So  with  the  increase  in  the  life  of  the  oil  field  formation  water  becomes  more 

saline[2]. According to the industrial standard [3] the basic requirements for the quality of water 

for  flooding  of  oil  formations  must  be  kept,  but  not  always,  this  standard  is  performed. 

Moreover, compatibility of water injected into well with formation water should be considered. 

Failure  to  follow  these  requirements  may  result  in  the  deposition  of  mineral  salts  and  metal 

corrosion, causing increased equipmentdowntime and interrepair time. 

So  the  authors  [4]  setimportant  task  of  a  deeper  study  of  current  methods  of  used  and 

wastewaterpurification.  The  use  of  a  particular  method  in  a  particular  case  depends  on  the 

natureof impuritiesanddegree of contaminations hazard. In recent years there has been increasing 

use of physical and chemical methods. Coagulationandflotationbecomecommonpractice. 

It is known [5,6] coagulants, for natural and waste water treatment, among which the most 

widely  used  coagulants,  which  containaluminum,  particularly  aluminum  sulfate,  aluminum 

oxychloride and sodium aluminate, among which aluminum sulfate is most commonly used. In 

the  patent  [7]  described  a  composition  of  granular  material,which  contains  a  catalyst  based  on 

Mn (II) and adsorbent based on oxides of iron, magnesium, manganese and silicon. However, the 

known  composition  has  insufficient  high  capacity  of  decontamination  and  discoloration  of 

treating water. 

The authors [8] describe  a  method ofnatural  water purification and improving the quality 

of drinking water by using as a coagulant - activated aluminum alloy – Rau,energy accumulating 

substances  of  new  generation.  The  authors  note  that,  when  adding  into  the  river  water  up  to 

250•10

-6

  kg/dm

3

  activated  aluminum,  basic  characteristics  of  the  treated  water  meets  the 

requirements of drinking water government standard. 

Continuing research in  this  direction in  the articleis  shown  the results  of  formation  water 

purification  of  various  fields  of  Kazakhstan  by  activated  aluminum  alloys  Rau-85,  Rau-92,5, 

Rau-97.  For  comparison,  the  results  of  analysis  of  formation  water  before  the  treatment  by 

reagent Rau was quoted. 

 

жүктеу/скачать 31,15 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: