有機質離子交換樹脂孔隙尺寸分析圖像顯微鏡
深入研究了有機質離子交換樹脂的離子平衡理論。這種樹脂與巖石不
同之處在于它的孔隙尺寸僅相當于水化離子直徑，比擴散層的正常厚度小
得多．他們的研究僅限于不變內層和不存在吸附層，而離子交換劑是含有
一種電解質且很稀釋的溶液的情況。
上述問題盡管做了大量研究工作，而對于孔隙空間，毛細管形狀以及
飽和溶液礦化度均有較大變化的實際巖石(還有土壤、陶瓷、膈膜等)，雙
電層內離子分布和巖石與一種或數種電解質溶液伺的離子平衡問題，還沒
有得到最普遍的和嚴格的解。這是因為采用波爾茲曼和泊松方程的經典方
法時，在數學處理上有很大困難。
為了避免嚴重的數學困難，提出兩個假設作為建立以后一些理論概念
的基礎。第一，應用離子擴散過程的和產生巖石擴散一吸附電動勢的分子
動力模型。在這種情況下，對于任意種電解質溶液可以得到巖石擴散一吸
附電位微分方程和離子擴散方程。這些方程是根得爾松和愛爾斯特一普蘭
克自由水溶液方程的概括形式。在擴散平衡情況下，這種模型就可使巖石
中與兩種符號自由離子濃度及與它處于平衡狀態的外自由溶液濃度有關的
質量作用定律形式達到歸一化．第二，應用林格繆爾定律描述可變內層和
吸附層的形成。
采用這種模型可以得到在巖石毛細管中及雙電層不同部位的離子濃度
與平衡溶液成分，以及巖石離子容相關的近似關系。這樣，就確定了建立
以后各章節中巖石各種電化學現象定量研究的理論基礎。在一般情況下是
不確切的，i但從研究結果可看出，；這種假設所引起的誤差對于溶液濃度
大于o．olH(電阻率小于10歐姆米)和孔徑遠大于水化離子截面的情況則不
超過容許數值，對于大部分油田的地質—地球物理實踐未說，它的精度是
足夠的了。第一節 離子雙電層概念一、雙電層結構
巖石是多孔介質或毛細管系統的一種形式。像其它毛細管系統一樣，
在巖石骨架與孔隙中電解質溶液界面處產生離子雙電層。緊靠固相表面是
它的不動內層。內層的離子及溶液中與其同符號的離子叫同號離子。對于
大部分巖石，這種離子是陰離子(溶液中同號離子通常是氯離子)。下面所
有同號離子的數值用標號“a”表示。
