Шаврын ус шингээх чадвар ба түүхэн хэрэглээ:
Эрт цагаас хүмүүс шавар нь янз бүрийн бодисыг өөртөө шингээх гайхамшигтай шинж чанартай болохыг анзаарч иржээ. Ноосон даавуу үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг хонь болон бусад амьтдын ноосонд өөх тос болон эвгүй үнэртэй бодисууд агуулагддаг. Эдгээр бодисоос салгахын тулд хүмүүс эртнээс шаврыг хэрэглэж эхэлсэн байна. Судалгаагаар зарим төрлийн шавар нь ноосон даавууг тосгүйжүүлж, эвгүй үнэрийг арилгах чадвартай болох нь тогтоогдсон бөгөөд ийм шавруудыг сукновалын шавар гэж нэрлэжээ.
Крымийн бүс нутагт тархсан “кил” нэртэй шаврыг олон хүн мэднэ. “Кил” гэдэг үг нь орос хэлэнд орчуулахад “саван” гэсэн утгатай. Энэхүү шаврыг гараа угаах, хувцас хунар угаахад ашигладаг байжээ. Азербайжанд мөн төстэй шинж чанартай өөр нэг шавар эртнээс мэдэгдэж ирсэн бөгөөд нутгийн иргэд түүнийг “гиль-аби” гэж нэрлэдэг. Энэ нэр нь мөн адил “саван” гэсэн утгатай. Ийм төрлийн шаврууд Гүрж, Төв Ази болон манай орны бусад бүс нутгуудад ч мөн адил тархсан байдаг.
Ардын анагаах ухаанд шаврыг маш эрт үеэс олон төрлийн өвчнийг эмчлэхэд ашиглаж иржээ. Тухайлбал, шархыг эдгээх зорилгоор наалт хэлбэрээр хэрэглэж, харин ходоод гэдэсний өвчний үед дотроос нь уулгадаг байсан байна. Өнөө үед ч эмч нар радикулит болон бусад зарим өвчнийг эмчлэхэд шаврыг ашигласаар байна. Зарим шаврын шингээх, эмчлэх, угаах чадварын шалтгаан удаан хугацаанд тодорхойгүй байсаар иржээ. Харин эрдэмтэн А. Е. Ферсман эдгээр шаврын найрлагад монтмориллонит хэмээх эрдэс агуулагддаг болохыг нотолсон юм. Энэхүү нээлтийг хожим нь рентген бүтцийн болон электрон микроскопын судалгаагаар баталгаажуулжээ.
Өнөө үед монтмориллонит агуулсан шавруудыг савангийн үйлдвэрлэлд дүүргэгч нэмэлт болгон өргөн хэрэглэдэг. Мөн тэдгээрийг шүдний оо, нунтаг, уруулын будаг зэрэг гоо сайхны бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд ашигладаг (1-р зураг).
Бензин бол нефть боловсруулах явцад гарган авдаг хамгийн чухал бүтээгдэхүүнүүдийн нэг юм. Орчин үеийн амьдралд түүний үүргийг хэтрүүлэн үнэлэхийн аргагүй. Харин бензин яагаад ийм тунгалаг, цэвэр байдаг талаар та бодож үзсэн үү? Бензиний цэвэр байдал нь зөвхөн нефть боловсруулах технологитой холбоотой биш, мөн тусгай цэвэршүүлэлтийн үр дүн юм. Энэ цэвэршүүлэлтийн явцад монтмориллонит агуулсан шаврууд цэвэршүүлэгч материалын чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болдог.
Хөрсний шингээлтийн хэлбэрүүд ба ион солилцоо
Хөрсний шингээх чадварыг хүнсний бүтээгдэхүүн цэвэрлэхэд өргөн ашигладаг. Үүнд өөх тос, ургамлын тос, дарс, зөгийн бал болон бусад олон бүтээгдэхүүн хамаарна.
Хөрс янз бүрийн бодисыг өөртөө шингээх гайхамшигтай чадвартай болохыг 1923 онд Зөвлөлтийн эрдэмтэн К. К. Гедройц судалсан байна. Тэрээр шингээлт гэдэг нь олон бүрэлдэхүүнтэй, нийлмэл процесс болохыг тогтоожээ. Үүний хамгийн энгийн хэлбэр нь элсэрхэг, элсэнцэр, шавранцар хөрс булингартай усыг өөрийн давхаргаар нэвтрүүлэх явцад цэвэршүүлэх чадвар юм. Усанд агуулагдах нарийн ширхэгтэй хөвмөл хэсгүүд (тоос, лаг, нарийн элс) нь хөрсний нүх сүвэнд баригдан үлддэг. Үүнийг механик шингээлт гэж нэрлэдэг.
Мөн нарийн ширхэг ихтэй, улмаар өндөр онцгой гадаргуугийн талбайтай шаварлаг чулуулгууд нь физик шингээлт хийх чадвартай болох нь тогтоогдсон. Физик шингээлт нь адсорбц (латин хэлний sorbeo — “шингээх” гэсэн үгнээс гаралтай ажээ) буюу гадаргуу дээр гаднын бодисууд шингэн тогтох үйл явцаар илэрнэ. Энэ нь шингээгдэж буй бодисууд ба хөрсний ширхэгүүдийн хоорондын молекулын харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүсдэг. Үүний явцад орчны хийн молекулууд, ууссан бодисууд болон маш нарийн ширхэгтэй хэсгүүд гадаргууд баригддаг. Ийнхүү чулуулгийн гадаргуу дээр бүрхүүл үүсч, тэдгээр нь хөрсний анхны өнгийг өөрчлөх нь ч бий. Ноосон даавууг сукновалын шавраар цэвэрлэх нь яг энэ зарчмаар явагддаг.
Хөрсөнд илүү түгээмэл тохиолддог нь физик-химийн шингээлт юм. Энэ нь солилцооны процессоор явагдах бөгөөд тодорхой ионууд хөрсөнд шингэхийн зэрэгцээ бусад ионууд уусмалд шилжин гардаг. Эдгээр солилцоонд оролцдог ионуудыг солилцооны ион гэнэ. Тэдгээр нь голчлон кали, натри, кальци, магни, устөрөгч, төмөр, хөнгөн цагааны катионууд (өөрөөр хэлбэл эерэг цэнэгтэй ионууд) байдаг.
Солилцооны процессын механизм ба хөрсний шинж чанарт үзүүлэх нөлөө
Эдгээр процессууд нь маш нарийн төвөгтэй боловч шаварлаг эрдсийн шинж чанарыг бүрэлдүүлэхэд асар их ач холбогдолтой тул илүү дэлгэрэнгүй авч үзэх шаардлагатай.
Янз бүрийн шаварлаг эрдсүүд солилцооны процессод харилцан адилгүй оролцдог нь тогтоогдсон байна. Кристаллын тор нь хөдөлгөөнтэй эрдсүүд болох монтмориллонит, бриделит зэрэг нь солилцоонд хамгийн идэвхтэй оролцдог бол каолинит, кварц зэрэг нь хамгийн сул оролцдог. Харин гидрослюд нь эдгээрийн дунд завсрын байр суурь эзэлдэг.
Солилцооны процесс нь зөвхөн эрдсийн кристаллын торонд бус, мөн түүнийг хүрээлсэн, ширхэгийн гадаргуутай холбоотой ионуудын давхаргад явагддаг. Эрдэмтэд энэ давхаргыг диффузийн давхарга гэж нэрлэсэн.
Бүх ионууд солилцоонд ижил идэвхтэй оролцдоггүй. Төмөр ба хөнгөн цагааны ионууд хамгийн идэвхтэй, харин калийн болон натрийн ионууд хамгийн сул идэвхтэй байдаг.
Мөн ионуудын эрдсийн ширхэгийн “барьцнаас” чөлөөлөгдөх чадвар харилцан адилгүй. Төмөр, хөнгөн цагааны ионууд харьцангуй амархан салдаг бол натри, калийн ионууд илүү бат бөх баригддаг.
Энд асуулт гарч ирж магадгүй:
“Солилцооны процесс үнэхээр тийм чухал уу? Хөрсөнд натрийн ион байна уу, эсвэл кальцийн ион байна уу — ялгаа юу байна вэ?”
Үнэндээ солилцооны процессын ач холбогдол маш их юм.
Юуны өмнө, солилцооны ионуудын найрлага нь хөрсний олон шинж чанарт нөлөөлдөг. Жишээлбэл, хөрсөнд солилцооны калийн эсвэл натрийн ион давамгайлбал ус шингээх чадвар эрс нэмэгддэг. Харин кальци эсвэл төмрийн солилцооны ион давамгайлбал ус шингээлт харьцангуй бага байна.
Солилцооны ионуудын нөлөө шаварлаг ширхэгүүдийн агрегацад (бөөгнөрөл) бүр ч тод харагддаг. Хэрэв кальци эсвэл төмөр солилцооны ион байвал нарийн ширхэгүүдийн бөөгнөрөл хамгийн их байна. Харин калий эсвэл натри байвал бөөгнөрөл хамгийн бага байна. Энэ шинж чанарыг хөрсөн дэх нарийн шаварлаг ширхэгийн агууламжийг тодорхойлоход ашигладаг. Бөөгнөрлийг багасгаж, нарийн ширхэгүүдийг илүү их “чөлөөлөхийн” тулд хөрсний дээжийг шинжилгээний өмнө натрийн ион агуулсан уусмалаар боловсруулдаг. Ингэснээр натри кальцийг орлон орж, бөөгнөрлийг задлана.
Солилцооны катионууд хөрсний механик шинж чанарт ч нөлөөлнө. Солилцооны натри агуулсан шаварлаг хөрс механик хувьд сул, сүвэрхэг чанар өндөртэй байдаг. Харин солилцооны кальци агуулсан шаварлаг хөрс ижил нөхцөлд илүү бат бөх байна.
Ижил төстэй нөлөө нь хөрсний хуванцар чанар болон хөөлтөнд ажиглагдана. Хэрэв шаварт солилцооны катионоор калий эсвэл натри байвал илүү амархан хуванцар байдалд орж, хүчтэй хөөнө. Харин кальци эсвэл магни давамгайлсан үед эсрэг үзэгдэл илэрнэ.
Эрдэмтэд лесст хөрс ихэвчлэн солилцооны кальцийн ион агуулдаг болохыг тогтоосон бөгөөд энэ нь тэдгээрийн бөөгнөрлийг нэмэгдүүлдэг. Үүний улмаас лессүүд харьцангуй том сүвэрхэг бүтэцтэй, хуурай үедээ нэлээд бат бөх байдаг. Иймээс хөрсний солилцооны чадвар болон солилцооны ионуудын төрлийг судлахад онцгой ач холбогдол өгдөг. Харамсалтай нь эдгээр процессын хөрсний шинж чанарт үзүүлэх тоо хэмжээний нөлөөг одоогоор бүрэн тодорхойлж чадаагүй бөгөөд зөвхөн чанарын хамаарлыг л тогтоосон байна.
Металлын газар доорх зэврэлт /коррози/
Солилцооны процессын ач холбогдол үүгээр хязгаарлагдахгүй. Эдгээр мэдлэг дээр үндэслэн А. П. Соколовский ус дамжуулах суваг, усан сангаас ус алдагдахаас хамгаалах аргыг боловсруулсан юм. Үүнийг эсвэл давсжуулах арга гэж нэрлэдэг. Үүний үндэс нь хөрсөн дэх кальцийн ионыг натрийн ионоор солих явдал юм. Үүний үр дүнд шаварлаг хөрсний ус нэвтрүүлэх чадвар хэдэн арав, бүр хэдэн зуу дахин буурдаг.
Өөр нэг арга бол шаваржуулах буюу кольматацийн арга юм. Е. М. Сергеев энэхүү аргын үр ашгийг нэмэгдүүлэхийг санал болгож, суспенз (ус ба шаврын холимог) бэлтгэхэд гидрослюд агуулсан шаврыг ашиглахыг зөвлөжээ. Хэрэв түүний солилцооны комплексийг натрийн катионоор хангавал, ийм суспензээр элсийг боловсруулсны дараа түүний ус нэвтрүүлэх чадвар 100 дахин багасна.
Хөрсөнд явагддаг өөр хоёр үзэгдлийг, ялангуяа химийн процессыг дурдахгүй өнгөрч болохгүй. Хөрсний нүх сүвээр эргэлдэж буй байгалийн уусмалууд эрдэсүүдтэй харилцан үйлчилж, химийн урвал явагдана. Үүний улмаас зөвхөн хатуу фазын төдийгүй усан уусмалын найрлага өөрчлөгдөнө. Зарим ионууд уусмалаас алга болж, хөрсний өнгө, бат бэх, нягт өөрчлөгдөж, заримдаа хөрс хагарал үүсгэнэ. Үүнийг химийн шингээлт гэж нэрлэдэг.
Мөн хөрс нь асар олон бактери, газар ухагч амьтад, ургамлын үндсийн амьдрах орчин болдог бөгөөд эдгээр нь бодисын тодорхой хэсгийг шингээдэг. Ялангуяа хөрсний дээд үе буюу хөрсөнд эдгээр процесс маш эрчимтэй явагддаг. Үүнийг биологийн шингээлт гэж нэрлэдэг. Биологийн шингээлтийн нөлөөгөөр хөрсний бүх шинж чанар, гадаад төрх үндсээрээ өөрчлөгддөг.
Газар доорх коррозийн жишээ, үнэлгээ ба хамгаалалт
Энэ явдал Ростов-на-Дону хотод болсон юм. Хуучин ус дамжуулах магистралийг засварлахаар шийджээ. Олон жилийн турш тэр шугам хотын томоохон хэсгийг усаар хангаж байсан боловч сүүлийн үед зун ус дутагдаж, зарим подвалууд усанд автдаг болжээ.
Суваг ухаж, хоолойг ил гаргахад ажилчид түүнийг гаргаж авахаар оролдов. Гэвч хоолойд хүрмэгц металл нь үйрэн бутарч эхэлжээ.
Суваг ухалтыг үргэлжлүүлэхэд хоолой огт алга болж, ус зүгээр л хөрсөн дундуур нүх үүсгэн урсаж байв. Асар их алдагдлын шалтгаан нь энэ байжээ. Хөрс металлыг шууд утгаараа “идсэн” байна.
1930-аад онд Москва хотын телефон кабелиуд хөрсөнд ихээхэн эвдэрч, жилд 1520 гэмтэл бүртгэгдэж байжээ. Хэрэв кабелийг цаг тухайд нь хамгаалаагүй бол 1950-аад онд эвдрэлийн тоо жилд 500 мянгаас давж болзошгүй байв.
Тооцоогоор манай улсад жил бүр ул хөрсөнд суурилуулсан металлын 3 орчим хувь нь ийм байдлаар ашиглалтаас гардаг нь тогтоогдсон бөгөөд энэ нь ойролцоогоор 1 сая тонн металл юм.
Металлын эвдрэл, зэврэлтийг газар доорх корроз гэж нэрлэдэг. Энэ нь ардын аж ахуйд асар их хохирол учруулдаг тул түүнтэй тэмцэх нь маш чухал асуудал юм. Учир нь жил бүр газар дор мянга мянган километр хий дамжуулах, нефть дамжуулах, ус дамжуулах, бохирын хоолой тавигддаг. Мөн ул хөрсөнд цахилгааны кабель, төрөл бүрийн сав, багтаамж, газардуулга, барилгын хийцүүд байрладаг.
Эх сурвалж: https://publ.lib.ru/ARCHIVES/L/LARIONOV_Anatoliy_Konstantinovich_%28geolog%29/_Larionov_A.K..html -энэ холбоосоор орж дэлгэрүүлж уншаарай. Энэ ном мөн монгол хэл дээр орчуулагдан гарсан байдаг шүү.
/.Online/Zagv84O1.jpg)
