Методы определения карбонатности горных пород.

Для учета содержания СО₂ при определении карбонатности пород существует три способа.

Первый способ основан на титровании раствора HCl при взаимодействии его с карбонатами по реакции:

Техника определения карбонатности по этому способу состоит в следующем. Навеску измельченной породы массой 2 г помещают в мерную колбу емкостью 500 см³, заливают 50 см³ Н титрированного раствора HCl и разбавляют до 400 см³ водой. Колбу вместе с содержимым нагревают сначала на слабом огне, а затем на более сильном, доводя раствор до кипения. После прекращения выделения из раствора СО₂ (обычно через 15-20 мин) колбе дают остыть, затем ее заполняют водой до метки. Взбалтывают и дают содержимому отстояться. По окончании отстаивания из колбы отбирают 100 см³ раствора, соответствующих 10 см³ первоначального прибавленного 0,1% раствора HCl и титруют 0,1% раствором NaOH в присутствии индикатора метилового оранжевого. Количество HCl, израсходованное на разложение карбонатов вычисляется по результатам титрования с 0,1 Н раствора NaOH.

По расходу HCl на разложение карбонатов судят о количестве выделившегося углекислого газа, а, следовательно, о содержании карбонатов в данной породе в переводе на CaCO₃.

Второй способ определения карбонатности пород основан на весовом определении СО₂.

Взвешивают остаток породы, освобожденный от СО₂, либо сам СО₂, который для этого улавливают специальным прибором с известью. В обоих случаях определения могут производиться "сухим" или "мокрым" способом.

Сущность определения СО₂ "сухим" способом по остатку породы после разложения в ней карбонатов заключается в следующем.

Подлежащую исследованию навеску породы массой 1-2 г помещают в тигель и медленно нагревают на горелке до постоянной массы. Разница масс породы до и после прокаливания дает количество выделившегося из него СО₂. Оба способа определения карбонатности пород сухим способом страдают тем недостатком, что они применимы только для анализа тех пород, которые не содержат, кроме СО₂, никаких других летучих веществ.

В частности, они не могут быть применены для определения карбонатности керна, поскольку прокаливание кернов до 800-1000⁰ С может вызвать удаление из них не только углекислого газа, но и какого-то количества содержащейся в них адсорбционной и кристаллизационной воды. Этих недостатков лишено определение карбонатности пород "мокрым" способом.

Карбонатность пород "мокрым" способом, так же как и "сухим", определяется двояко: взвешиванием остатка породы до и после разложения в ней карбонатов или взвешиванием самого углекислого газа.

Метод весового определения углекислого газа в карбонатных породах "мокрым" способом достаточно точен. В отличие от способа титрования здесь не требуется больших затрат времени. Однако точность этого способа достижима только в том случае, если в породах содержится большое количество углекислого газа. При малом же содержании углекислого газа, как, например, иногда это бывает в терригенных породах, этот способ может оказаться менее точным, чем способ, основанный на титровании.

В этом отношении большим преимуществом обладает третий способ – объемный или газометрический способ определения содержания углекислого газа в породах, получивший весьма широкое распространение при исследовании почв. Для определения содержания углекислых солей в породах объемным способом существует много приборов. К числу таких приборов относится, в частности, прибор Кларка, сравнительно широко применяемый при анализе кернов (Рис. 1).