Приготовить раствор заданной плотности

[Sergo4ap]

Здравствуйте коллеги химики! У меня к вам вопрос на засыпку! Раствор хлористого кальция имеет плотность примерно 1400 кг/м3, а надо добить до 1800 кг/м3 можно конечно бахнуть туда бромид кальция и довести до 1830 кг/м3, но он дороговат...Есть ли дешевые идеи?

[SkydiVAR]

А почему именно хлорид и именно кальция? Какой-нибудь нитрат свинца не покатит? Или тоже дорого?

[Sergo4ap]

Раствор должен быть однородным, без осадка, и при +80-90 С и высоком давлении не выпадать в осадок, кроме того он не должен быть токсичным. В литературе есть информация про синергические свойства растворов, когда определнная смесь солей дает плотность выше, чем каждый из компонентов отдельности....

[avor]

дык все тяжелые катионы и анионы а)дороги б) в той или иной степени токсичны - тупик.

[Sergo4ap]

К счастью это не совсем так, можно смесью солей, пускай с небольшой добавкой тяжелой соли, за счет синергизма раствора достигается плотность 1800 кг/м3 (1600-1900)

[amik]

Sergo4ap, кажется, Вы преувеличиваете возможное влияния синергизма на плотность растворов.
Для растворов CaCl2 максимально достижимая плотность, если как исходник брать кристаллогидрат CaCl2*6H2O, 1.65. Это плотность самих кристаллов и при возможном охлаждении ниже 30^оС все закристаллизуется в монолит.
В любом случае дешево не получится

[Iskander]

Хлорид и бромид цинка.
Последний был отходом какого-то производства в израильском вермахте.

Динамические смеси с магнетитом или баритом.

[avor]

Таки я не понял вы рекламой занимаетесь, так это в другое место. Или помощи просите. Заниматься тем что бы тешить ваше самолюбие нет никакого желания. У вас есть товар - предлагайте его тем, кому он нужен. А здесь то вы чего хотите?

[amik]

Хлорид и бромид цинка.

Дык аффтар хочет нетоксичные, а цинк в больших количествах та еще отрава

Upd. Версия уважаемого avor интересна

[Iskander]

Дык аффтар хочет нетоксичные, а цинк в больших количествах та еще отрава

Э...
Не подумал.

Тогда только динамические утяжелители с загустителями остаются. Пяток лет назад стоили около 40-50 долларов за тонну.

[Sergo4ap]

Понятие о токсичности весьма условное. Данная жидкость будет использоватся как жидкость глушения скважины.
Т.е. при транспортировке сухой соли и приготовлении раствора на месте не должно быть проблем с приготовлением,
и должно быть относительно безопасным для тех кто будет готовить. Естественно этот раствор не должен кристаллизоватся
в пластовых условиях (высокое давление и высокая температура, примерно 90 градусов) и не должен вызывать кольматацию.

[Sergo4ap]

Хлорид и бромид цинка.
Последний был отходом какого-то производства в израильском вермахте.

Динамические смеси с магнетитом или баритом.

Динамические??? это как? Да, барит достаточно тяжелый, но он же
не растворим в воде! Как быть???? (надо без твердой фазы!)

[Iskander]

Динамические??? это как? Да, барит достаточно тяжелый, но он же
не растворим в воде! Как быть????

Перемешивать.
Пока перемешивается, имеем высокоплотную (до 2,5) суспензию. Перестали мешать - всё расслоилось.

А почему для глушения нужна столь высокая плотность? И, кстати, как там с межпластовыми водами?

[Sergo4ap]

Не забывайте мы глушим скважину!!!! дырку (вертикальный канал) в земле диаметром 15-20 см и глубиной 2000-2500 м!!!!
Перемешивать нереально!!! Высокая плотность: мы должны "передавить" пластвое давление, которое немаленькое.
Есть формула расчета плотности исходя из давления в пласте, высоты столба жидкости итд...т.е.
нужна жидкость плотностью 1800 кг/м3 чтобы успешно выполнить эту задачу...

[Iskander]

Sergo4ap, если я правильно помню, то для бурения динамические утяжелители типа барита используются.

По расчёту у Вас получается примерно 63 кубометра раствора на скважину. То есть при любом раскладе воды там будет менее половины и нужно 50-70 тонн сухого материала для растворения.

Далее, снова вопрос с межпластовыми водами. На такой глубине это весьма крепкие рассолы, которые довольно быстро провзаимодействуют в Вашей заглушкой, превратя её в монолит из осадков.

Почти наверняка сработает градиент плотности. На меньшей глубине (1000 м) потребуется плотность, например, 1,4 и далее ещё меньше.
Забейте скважину горячим раствором щёлочи. При охлаждении она выпадет в осадок (плотностью 1,82), который при желании можно достаточно легко растворить.

Либо, ежели денег немеряно, то можно залить бромоформом, иодистым метиленом да и мало ли чем ещё..

[Агдамыч]

Почти наверняка сработает градиент плотности. На меньшей глубине (1000 м) потребуется плотность, например, 1,4 и далее ещё меньше.

Наоборот, вроде?

[Sergo4ap]

С габаритами скважины это я сказал так...условно... На самом деле все гораздо хуже...При относительно небольшой глубине, мы имеем аномально высокое пластовое давление т.е. гидростатикой, а именно столбом жидкости тут не передавишь - только плотностью 1800 кг/м3. Еще скважину будут ремонтировать...т.е. ни о какой "динамике" не может идти и речи... Только хорошая устойчивая соль. Никакие агрессивные жидкости типа щелочи тоже не катят, так как все это легко может "застрять"! Еще идеи?

P.S. Ничего "бурить" не надо! Все уже пробурено и даже обсажено! Обычную рабочую скважину глушат на момент ремонтных работ!

[Chemileon]

Хм...Учитесь, пока я жив...
Исх. Данные: Требуемая плотность жидкости: 1.8 г/см3
Плотность сульфата бария 4.5 г/см3 (цена технического 28 руб/кг, экологически в данном случае безопасен);плотность 2% раствора КМЦ: 1.008 г/см3 (КМЦ не даст оседать бариевой каше. Цена -копейки) Есть некоторые особенности в технологии приготовления - дабы не сварить "козла"
Решение и ответ: Пусть x - искомая массовая доля BaSO4. По законам аддитивности свойств составим простенькое уравнение:
x*4.5 + (1-x)*1.008 =1.8 откуда
x=0.2268 или 22.68%.
Всего-то. Ах, этот сладкий вкус халявы...