有机质离子交换树脂孔隙尺寸分析图像显微镜
深入研究了有机质离子交换树脂的离子平衡理论。这种树脂与岩石不
同之处在于它的孔隙尺寸仅相当于水化离子直径，比扩散层的正常厚度小
得多．他们的研究仅限于不变内层和不存在吸附层，而离子交换剂是含有
一种电解质且很稀释的溶液的情况。
上述问题尽管做了大量研究工作，而对于孔隙空间，毛细管形状以及
饱和溶液矿化度均有较大变化的实际岩石(还有土壤、陶瓷、膈膜等)，双
电层内离子分布和岩石与一种或数种电解质溶液伺的离子平衡问题，还没
有得到最普遍的和严格的解。这是因为采用波尔兹曼和泊松方程的经典方
法时，在数学处理上有很大困难。
为了避免严重的数学困难，提出两个假设作为建立以后一些理论概念
的基础。第一，应用离子扩散过程的和产生岩石扩散一吸附电动势的分子
动力模型。在这种情况下，对于任意种电解质溶液可以得到岩石扩散一吸
附电位微分方程和离子扩散方程。这些方程是根得尔松和爱尔斯特一普兰
克自由水溶液方程的概括形式。在扩散平衡情况下，这种模型就可使岩石
中与两种符号自由离子浓度及与它处于平衡状态的外自由溶液浓度有关的
质量作用定律形式达到归一化．第二，应用林格缪尔定律描述可变内层和
吸附层的形成。
采用这种模型可以得到在岩石毛细管中及双电层不同部位的离子浓度
与平衡溶液成分，以及岩石离子容相关的近似关系。这样，就确定了建立
以后各章节中岩石各种电化学现象定量研究的理论基础。在一般情况下是
不确切的，i但从研究结果可看出，；这种假设所引起的误差对于溶液浓度
大于o．olH(电阻率小于10欧姆米)和孔径远大于水化离子截面的情况则不
超过容许数值，对于大部分油田的地质—地球物理实践未说，它的精度是
足够的了。第一节 离子双电层概念一、双电层结构
岩石是多孔介质或毛细管系统的一种形式。像其它毛细管系统一样，
在岩石骨架与孔隙中电解质溶液界面处产生离子双电层。紧靠固相表面是
它的不动内层。内层的离子及溶液中与其同符号的离子叫同号离子。对于
大部分岩石，这种离子是阴离子(溶液中同号离子通常是氯离子)。下面所
有同号离子的数值用标号“a”表示。
