مطالعه فرآيند انحلال ژيپسيت‌هاي سازند گچساران در مخزن سد چمشير

The study of gypsites dissolution process of Gachsaran Formation in the Chamshir dam reservoir

در اين پژوهش بررسي سينتيكي فرآيند انحلال ژيپسيت‌هاي سازند گچساران در مخزن سد چمشير انجام شد. ارزيابي سينتيكي انحلال كاني‌ها (ژيپس، انيدريت، آهك، و ....) با استفاده از روابط تجربي و داده‌هاي مربوط به آزمايش انحلال‌پذيري، براي تعيين مقادير ثابت سرعت انحلال (K) و درجه واكنش (n)، امكان‌پذير است. پژوهشگران درجه واكنش انحلال ژيپس را در طي فرآيند انحلال، مقداري ثابت و معادل 1 در نظر مي‌گيرند. نتايج اين پژوهش نشان داد كه ژيپسيت‌هاي سازند گچساران با توجه به ناخالصي‌هاي آن، در حين انحلال، ابتدا با درجه واكنش بالا حل شده و پس از عبور از Cs (غلظت در زمان تغيير درجه واكنش) درجه واكنش آنها كاهش مي‌يابد. مقدار درجه واكنش نيز در طي انحلال از 1/0 تا 8/1 تغيير مي يابد. همچنين با افزايش درجه واكنش (n)، مقدار ثابت سرعت انحلال (K) نيز افزايش مي‌يابد. با توجه به اهميت درجه واكنش(n) در سرعت ايجاد مجاري، جهت بررسي نشت آب از محل مخزن سد، فرض ثابت بودن آن اشتباه بوده و تعيين دقيق درجه واكنش (n) نيازمند بررسي سينتيكي فرآيند انحلال ژيپسيت‌ها مي‌باشد.

The dissolution process kinetic of Gachsaran gypsites in the Chamshir dam reservoir is subjected to the study in the present paper. Kinetically evaluation of minerals (e.g. gypsum, anhydrite, limestone and …) are possible using experimental equations and dissolution test data. This evaluation determines the amounts of dissolution rate constant (K) and reaction order (n). Researchers have considered that the order of gypsum dissolution reaction during dissolution process is constant and is equal to 1. The present study demonstrated that Gachsaran gypsites during the solution reaction, regarding to its impurities, initially dissolve with high reaction order and afterward, their reaction order decreases after pass from the Cs (the concentration where the kinetics switches to another order), as the amount of reaction order changes from 0.1 to 1.8 during the dissolution process. The K amount also increases with increasing in n values. Regarding to the importance of n in generation rate of channels, in study of water seepage in location of dam reservoir this assumption that n is a constant value is wrong and exact determination of n needs to the study of gypsites dissolution process kinetic. Keywords: Kinetics, dissolution, gypsum, Gachsaran Formation