150026. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés ásványféleségek kimutatására, különösen fúrt lyuk által harántolt talajrétegekben, pH-, illetve redoxpotenciál mérése útján
150.026 3 érintkezés időtartama, annál nagyobb változást idéz elő az ásványféleség az oldat összetételénél. Hosszú érintkezési időtartam, esetén viszont az oldatban lejátszódó diffúzió, valamint az oldat esetleges áramlása következtében a kiértékelés bizonytalanná válik. Ennek megfelelően az érintkezés időtartamának a kiértékelhetőség szempontjából optimális értéke van, amelyet a kőzetek permeábüitása, esetleges iszaplepény jelenléte stb. befolyásol, tehát az eseteriként változó érték. Ugyancsak fenti okokból célszerű a folyadékáramlási viszonyok egyidejű vizsgálata is. A találmány szerinti eljárásnak számos kiviteli formája lehetséges, mert pl. az olajtároló rétegek esetében az organikus bázisok ásványi savval képzett sóinak felhasználása hasonlóan alkalmas a találmány szerinti eljárás megvalósítására. így pl. hatóanyagként alkalmazható a benzoesav, szalicilsav, fenol, ecetsav, borkősav, citromsav, oxálsav, palmitinsav, sztearinsav és olajsav alkálisói, valamint az anilin, etiléndiamin, ortofenüéndiamin és difenilamin ásványi savakkal képzett sói, redox rendezerként pedig a kinon- és hidrakinon-rendszer. Az alkalmazott oldatok a hatóanyagot tartalmazó vegyszerre nézve 1%—l%0 -esek. Az oldathoz adagolt indikáló vegyszernek ill. vegyszereknek ezen belül optimális koncentrációja van. Az optimális koncentráció az alkalmazott vegyszer és az indikálandó ásvány anyagi minőségétől, a kőzet lyukacsosságától és víztartalmától, diffúziós és áramlási viszonyoktól függ. Az optimális koncentrációt tehát a természetes viszonyokhoz alkalmazkodva kell megáUapítani. Az eljárás gyakorlati kivitelezése a fúrt lyuk által harántolt talaj rét egekben történhet úgy, hogy a fúráshoz használt fúróiszapot vagy ennek egy részét a megfelelő vegyszerekkel kezelt fúróiszapra cseréljük ki és ennék a fúróiszapnak a pH-ját illetve redox potenciálját mérjük a lyukba lebocsátott és a megfelelő paraméterek indikálására szolgáló mérőszondával. A különböző mélységi helyéken feltárandó kőzetek kutatására a lyukba bocsátott és megfelelő paraméterek indikálására szolgáló mérőszondának a lyuk tengelye és fala mentén történő el mozgatásával végezhetjük el a mérést, azaz pH- illetve redox-potenciál szelvényezést hajtunk végre. A kőzet és a kémiailag kezelt oldat érintkezésének intenzifikálására eljárhatunk úgyis, hogy a kémiailag kezelt fúróisziap beadagolása után a lyukat nyomás alá helyezzük és ezáltal az indikáló oldatnak a kőzetbe való infiltrációját segítjük elő, majd a lyuk megszívása, tehát a kőzettel érintkezésbe jutott oldatnak a fúrólyukba való visszajuttatása után végezzük el a mérést. Az eljárást úgy is alkalmazhatjuk, hogy a kémiailag előkezelt oldatot megfelelően szerkesztett lyukkészülékkel a fúrt lyuk vizsgálandó mélységi pontjaihoz juttatjuk, e helyeken a folyadékot a rétegbe nyomjuk, majd a rétegből kiszívatjuk és az így kiszívatott folyadékminta redox potenciálját ül. pH-ját a felszínre hozás után mérjük. Ebben az esetben tehát a fúróiszap részben vagy egész mennyiségében való kicserélése nem szükséges. Az eljárást célszerűen úgy is alkalmazhatjuk, hogy a méréshez használt eredeti oldat pH-ját ill. redox potenciálját is mérjük és ezáltal a kőzetek által létrehozott változásokat indikáljuk. A találmány szerinti eljárás kivitelezéséhez olyan pH ill. redox potenciál mérőberendezést alkalmazunk, amelynek bemenő ellenállása néhány MOhm nagyságrendű, vagyis a mérőelektródákat gyakorlatilag nem terheli és így a pH illetve redox potenciál mérését torzításmentesen biztosítja. A találmányunk szerinti eljárás kivitelezésének előnyeit az alábbiakban foglaljuk össze: A kőzetek és az alkalmazott hatóanyagokat tartalmazó folyadékok között létrehozott fizikai kölcsönhatás felhasználásával az eljárás különféle kutatási területekre terjeszthető ki, mimellett az eljárás szelektivitása is megnövekszik. Az eljárás kivitelezése folyamán nincs szükség erős kémiai oxidáló szerek alkalmazására, mert a szelektív kioldás vagy adszorpció egyéb nemkorrozív rendszereknél is biztosítja a redox potenciál változását. Az általunk javasolt eljárásban az alkalmazott oldatok pH-ját szisztematikusan szabjuk meg, ül. a pH változás irányát a körülmények megfelelő változtatásával tudatosan irányítjuk. Az ismertetett eljárás hatásmechanizmusa lehetővé teszi azt is, hogy olyan ásványféleségeket vonjunk az eljárás körébe, amelyek eddig hasonló eljárásokkal nem voltak kimutathatók. A hatásmechanizmusban rejlő különbség tehát az eljárás felhasználhatóságának mértékére is befolyással van. További előnyként mutatkozik az az eljárási mód, amelynél a lyukműszerben kiképzett tartályban elhelyezett és kémiailag kezelt folyadékmennyiségeket nyomjuk be előre kijelölt mélységi helyéken a fúrt lyuk falával szomszédos kőzetekbe, majd e benyomott folyadék egy részét a lyükműszerben elhelyezett tároló tartályokba visszaszivattyúzva, a mintáknak a földfelszínre hozatala után felszíni mérőkészülékkel végezzük el a mérést. Jelen találmány ezen eljárási része feleslegessé teszi a fúróiszap kémiai adalék-anyagokkal való kezelését és ezzel lényegesen olcsóbbá ^álik a művelet, másrészt azáltal, hogy a folyadékminták pH-ját vagy redox potenciálját a felszínen méri meg, feleslegessé teszi az elektrokémiai potenciálmérő rendszernek a lyukműszerbe való beépítését és így olcsóbb és üzembiztosabb módszert nyújt a hasznos ásványi kincsek kimutatására. A találmány néhány MOhm nagyságrendű, nagy bemenő impedanciával rendelkező mérőrendszert alkalmaz a pH vagy redox potenciálok mérésére, így biztosítva azt, hogy a mérés — áramkivétel által — ne torzítsa el a mérendő pH- vagy redox potenciálok nagyságát, A találmányunk szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezésnél a pH- vagy redox potenciálok mérésére a lyükműszerben elhelyezett olyan mérőelektróda-rendszereket alkalmazunk, amelyek kiküszöbölik a PS elektromos mezők és a szondatest galvanokorróziós elektromos tere által a pH mérésre vagy redox potenciál mérésre gyakorolt torzító hatást, s ezáltal a mérést egyértelművé teszi. A találmány szerinti eljárás megvalósítására szolgáló berendezés egy lehetséges kiviteli alak-
