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中瑞祥解析高校毛細管吸收時間測定儀作原理及使用教程

作原理

　　毛細管吸收時間測定儀測定各種試液與頁巖粉配成的漿液滲過特制濾紙定距離所需的時間，此值稱為CST 值。它的大小與液體的性質(zhì)，膠體的分散性等因素有關(guān)，可用于判定泥頁巖在水中的膠態(tài)分散程度。CST 值越小抑制效果越好，其小值表明：

　　（1）頁巖水化效應；（2）膠體分散；（3）頁巖活性。

　　二、儀器的操作

　　（1） 試樣制備

　　1. 收集巖樣，直徑大于 6.4mm。

　　2. 用淡水清洗巖屑。

　　3. 用 3%（質(zhì)量分數(shù)）H2O2 溶液強烈攪拌已用淡水清洗好的巖屑。

　　4. 在（105±3）℃的恒溫干燥箱內(nèi)干燥已清洗好的巖屑 2h。

　　5. 用粉碎機研磨已干燥好的試樣。

　　6. 將試樣過 100 目標準分樣篩后，裝入廣口瓶備用。

　　（2） 頁巖水化分散試驗

　　1. 定量稱取 7.5g 過 100 目篩的頁巖試樣，倒入不銹鋼杯中，加入蒸餾水至 50ml。

　　2. 將裝有試樣的杯置于瓦楞混合器上，在 3 擋速度下，攪拌 20s。

　　3. 用不帶針頭的注射器（5ml）取出 3ml 漿液并壓入 CST 圓柱試漿容器中。

　　4. 測定并記錄 CST 值。（長按開機鍵開機，按測試鍵測試開始，測試結(jié)束后按重置鍵準備下次實驗）

　　5. 將剩余的漿液繼續(xù)在 3 檔速度下，分別攪拌 60s 和 120s 并測定其 CST 值（即各重復該段中 3 步和 4 步）。

　　6. 用 20s、60s、120s 作為 X 值，對應的 CST 值作為 Y 值，并代入線性回歸。

　　7. 計算 Y=mX+b 中的斜率 m，截距 b 值及相關(guān)系數(shù) R，并做 CST

　　—T 曲線圖。T 為攪拌時間。回歸方程 Y=mX+b 中，Y 即 CST 值，m 即直線的斜率，CST 值隨剪切時間的變化而變化，可用來表征水化分散的速度。b 是 CST 軸上的截距，是由 CST—T 曲線外延而得到的。

　　般認為，b 越大，瞬時破裂下來的膠體顆粒越多；m 越大，水化分散的速度越快，反之亦然。

　　（3） 頁巖的分析、評價和分類

　　CST 儀可用于作為分析、評價和提出頁巖分類新方法的儀器， 如圖所示，它用來測定頁巖的分散性。CST 裝置由過濾漏斗(直徑約 2.54cm、 5～6cm 的不銹鋼圓筒)、標準孔隙度濾紙、計時器及與之相連的電組成。電距漏斗邊緣分別 為 0.5cm、1.0cm 和 1.5cm。

　　CST 裝置行頁巖分散試驗程序如下：將 15%的 100 目頁巖漿液在恒速下剪切不同的時間，漏斗置于標準濾紙上，濾紙覆蓋帶電的試驗板。取 5ml 攪拌好的漿液倒入漏斗中，測定漿液在濾紙上流動 0.5cm 距離所需的時間。同試驗至少應行三次，其誤差不過 3%～5%。