Способы получения солей
Известно большое число реакций, приводящих к образованию солей. Приведем наиболее важные из них.
1. Взаимодействие кислот с основаниями (реакция нейтрализации).
Например:
NаОН + НNO3 = NаNO3 + Н2О,
Al(OH)3 + 3НС1 = AlCl3 + 3Н2О.
2. Взаимодействие металлов с кислотами.
Например:
Fе + 2HCl = FeCl2 + Н2
Zn + Н2SО4 разб.= ZnSO4 + Н2
3. Взаимодействие кислот с основными и амфотерными оксидами.
Например:
СuO + Н2SO4 = СuSO4 + Н2О,
ZnO + 2HCl = ZnСl2 + Н2О.
4. Взаимодействие кислот с солями
Например:
FeCl2 + H2S = FeS + 2HCl,
AgNO3 + HCI = AgCl + HNO3,
Ba(NO3)2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HNO3.
5. Взаимодействие растворов двух различных солей
Например:
BaCl2 + Na2SO4 = ВаSO4 + 2NаСl,
Pb(NO3)2 + 2NaCl = РbС12 + 2NaNO3.
6. Взаимодействие оснований с кислотными оксидами (щелочей с амфотерными оксидами)
Например:
Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О,
2NаОН(тв.)
+ ZnO
Na2ZnO2
+ Н2О
7. Взаимодействие основных оксидов с кислотными оксидами.
Например:
СаO + SiO2
СаSiO3
Na2O + SO3 = Na2SO4
8. Взаимодействие металлов с неметаллами
Например:
2К + С12 = 2КС1
Fе
+ S
FеS
9. Взаимодействие металлов с солями.
Например:
Cu + Hg(NO3)2 = Hg + Cu(NO3)2
Pb(NO3)2 + Zn = Рb + Zn(NO3)2
10. Взаимодействие растворов щелочей с растворами солей
Например:
CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓+ 2NaCl
NaHCO3 + NaOH = Na2CO3+ H2O
Применение солей
Ряд солей являются соединениями, необходимыми в значительных количествах для обеспечения жизнедеятельности животных и растительных организмов (соли натрия, калия, кальция, а также соли, содержащие элементы азот и фосфор). Ниже, на примерах отдельных солей, показаны области применения представителей данного класса неорганических соединений, в том числе, в нефтяной промышленности.
NаС1 хлорид натрия (соль пищевая, поваренная соль). О широте использования этой соли говорит тот факт, что ежегодная мировая добыча этого вещества составляет более 200 млн. т.
Эта соль находит широкое применение в пищевой промышленности, служит сырьем для получения хлора, соляной кислоты, гидроксида натрия, кальцинированной соды (Na2CO3). Хлорид натрия находит разнообразное применение в нефтяной промышленности, например, как добавка в буровые растворы для повышения плотности, предупреждения образования каверн при бурении скважин, как регулятор сроков схватывания цементных тампонажных составов, для понижения температуры замерзания (антифриз) буровых и цементных растворов.
КС1 хлорид калия. Входит в состав буровых растворов, способствующих сохранению устойчивости стенок скважин в глинистых породах. В значительных количествах хлорид калия используется в сельском хозяйстве в качестве макроудобрения.
Na2CO3 карбонат натрия (сода). Входит в состав смесей для производства стекла, моющих средств. Реагент для увеличения щелочности среды, улучшения качества глин для глинистых буровых растворов. Используется для устранения жесткости воды при ее подготовке к использованию (например, в котлах), широко используется для очистки природного газа от сероводорода и для производства реагентов для буровых и тампонажных растворов.
Al2(SO4)3 сульфат алюминия. Компонент буровых растворов, коагулянт для очистки воды от тонкодисперсных взвешенных частиц, компонент вязкоупругих смесей для изоляции зон поглощения в нефтяных и газовых скважинах.
Nа2В4О7 тетраборат натрия (бура). Является эффективным реагентом замедлителем схватывания цементных растворов, ингибитором термоокислительной деструкции защитных реагентов на основе эфиров целлюлозы.
BаSО4 сульфат бария (барит, тяжелый шпат). Удельный вес этого вещества 4,5 г/см3. Используется в качестве утяжелителя буровых и тампонажных растворов.
Fе2SO4 сульфат железа (II) (железный купорос). Используется для приготовления феррохромлигносульфоната реагента-стабили-затора буровых растворов, компонент высокоэффективных эмуль-сионных буровых растворов на углеводородной основе.
FеС13 хлорид железа (III). В сочетании со щелочью используется для очистки воды от сероводорода при бурении скважин водой, для закачки в сероводородсодержащие пласты с целью снижения их проницаемости, как добавка к цементам с целью повышения их стойкости к действию сероводорода, для очистки воды от взвешенных частиц.
CaCO3 карбонат кальция в виде мела, известняка. Является сырьем для производства негашеной извести СаО и гашеной извести Ca(OH)2. Используется в металлургии в качестве флюса. Применяется при бурении нефтяных и газовых скважин в качестве утяжелителя и наполнителя буровых растворов. Карбонат кальция в виде мрамора с определенным размером частиц применяется в качестве расклинивающего агента при гидравлическом разрыве продуктивных пластов с целью повышения нефтеотдачи.
CaSO4 сульфат кальция. В виде алебастра (2СаSО4 · Н2О) широко используется в строительстве, входит в состав быстротвердеющих вяжущих смесей для изоляции зон поглощений. При добавке к буровым растворам в виде ангидрита (СаSО4) или гипса (СаSО4 · 2Н2О) придает устойчивость разбуриваемым глинистым породам.
CaCl2 хлорид кальция. Используется для приготовления буровых и тампонажных растворов для разбуривания неустойчивых пород, сильно снижает температуру замерзания растворов (антифриз). Применяется для создания растворов высокой плотности, не содержа-щих твердой фазы, эффективных для вскрытия продуктивных пластов.
Nа2SiО3 силикат натрия (растворимое стекло). Используется для закрепления неустойчивых грунтов, для приготовления быстросхватывающихся смесей при изоляции зон поглощений. Применяется в качестве ингибитора коррозии металлов, компонента некоторых буровых тампонажных и буферных растворов.
AgNO3 нитрат серебра. Используется для химического анализа, в том числе пластовых вод и фильтратов буровых растворов на содержание ионов хлора.
Na2SO3 сульфит натрия. Используется для химического удаления кислорода (деаэрация) из воды в целях борьбы с коррозией при закачке сточных вод. Для ингибирования термоокислительной деструкции защитных реагентов.
Na2Cr2О7 бихромат натрия. Используется в нефтяной промышленности в качестве высокотемпературного понизителя вязкости буровых растворов, ингибитора коррозии алюминия, для приготовления ряда реагентов.