㈠ 化学试验图干燥管
图中第一个装置是NO发生装置,用Cu或铁等金属与稀硝酸反应制备NO,实验时,先将阀门版a打开,b关闭,排除装权置内空气,然后关闭阀门a,打开b,收集气体
个人感觉B装置内是水等液体,C中是浓硫酸,排液体收集NO顺便干燥NO,因此C是干燥装置
㈡ 测深装置
在我国激电法中,常用的装置是对称四极、温纳和等比测深。本节将通过对球体、板状体以及水平极化层的讨论来了解它们的激电异常特点及解决地质问题的能力。
3.3.4.1 水平层状大地上的激电测深曲线
第1章中已给出水平层状大地上点电源一次场的解析解和对称四极测深法视电阻率(ρs)的表达式。原则上讲,利用“等效电阻率法”便可由这些公式得到水平层状极化大地上,对称四极测深装置的视极化率(ηs)公式。这样,便可计算各种层状大地上的激电测深理论曲线。不过,决定激电测深曲线的参数较电阻率测深法多,除各层厚度和电阻率外,还与各层的极化率有关。
图3.3.10给出了一组水平二层断面的激电测深曲线,图的纵轴为相对异常(ηs-η1)/(1η1),采用线性坐标;横轴为AB/2h1,采用对数坐标。各曲线圆圈内的数字为参变量γ2=(1-η2)/(1-η1),γ2>1表示η2<η1;γ2<1表示η2>η1。由图3.3.10可见,当基岩为高极化率(η2>η1,γ2<1)时,激电测深曲线为G型。当基岩为低极化率(η2<η1,γ2>1)时,激电测深曲线为D型。基岩与覆盖层的激电特性(η2和η1)相差越大(γ2与1相差越大),激电测深曲线上升或下降越陡,异常幅度也越大。这些特征均与视电阻率测深曲线相似。应该指出,虽然这组曲线是对均匀导电大地(ρ1=ρ2)计算的,但当基岩与覆盖层电阻率不相同(ρ1≠ρ2)时,激电测深曲线的上述基本特征仍保持,只是曲线上升和下降的早晚及陡缓有些变化。
图3.3.10 二层断面上的激电测深曲线
ρ2/ρ1=1,圆圈内的数字为(1-η2)/(1-η1)值
图3.3.11示出了三层断面上的激电测深理论曲线。曲线绘在双对数坐标纸上,纵轴为相对电极距AB/2h1,横轴为相对视极化比率ηs/η1。第一层与第三层的电性相同(ρ1=ρ3,η1=η3);第二层为高极化层(η2/η1=20),具有中等厚度(h2/h1=2),分别对高阻(ρ2/ρ1=19)、低阻(ρ2/ρ1=1/19)和导电均匀(ρ2/ρ1=1)的中间层计算了激电测深曲线。这些曲线的共同特点是,前支与后支视极化率值低(ηs/η1均近于1),中段升高,呈K型。中间层电阻率(ρ2/ρ1)只影响曲线上升与下降的早晚和陡缓,不改变曲线的基本形态。
图3.3.11 极化水平层上对称四极ηs测深曲线
综上所述,激电测深曲线的基本形态(或曲线类型)决定于相邻层极化率的相对大小,故根据实测曲线的类型便可定性判断地下极化层的数目和极化特性的相对强弱。但是,由于激电测深曲线的形状受各层厚度、电阻率及极化率等多种因素的影响,故不便对其作较精确的定量解释。
以上讨论的情况表明,为了在极化水平层上取得明显异常,对μ2<1(低阻极化层)和μ2>1(高阻极化层)的地层而言,都需要用很大的供电电极距,但对μ2=1 的情况来说,则不需要很大电极距即可取得明显的异常。此时电阻率测深无异常,而激电测深却最有利。
3.3.4.2 局部极化体上的激电测深异常
如果说电阻率测深主要用于层状构造,则激电测深经常用来研究局部不均匀体。我国物探工作者在研究局部极化体时,通常将激电测深曲线绘在单对数坐标纸上:横轴为电极距,采用对数坐标;纵轴为激电参数,采用线性坐标。
(1)体极化球体上的激电测深异常
根据一次场的电位近似表达式,利用等效电阻率法,便可得到体极化球体上对称四极测深的ηs计算公式。
由图3.3.12可见,当测点在球心的正上方时,不同的r0/h0测深曲线,其基本特征是相同的,均为G型,即ηs都随AB/2h0的增加而变大,最后趋于某一渐近值。开始当AB/2h0很小时,ηs接近于围岩极化率(η1=1);随着电极距的增加,球体的影响也增加,于是ηs逐渐变大;当电极距很大AB/2h0≥10时,ηs趋于某一渐近值。这时球体已处于均匀外电流场中,故该渐近值应与相同条件下获得的中梯装置的ηsmax值相等。
对比图中所列各曲线不难看出,r0/h0越大或η2越高,曲线之尾部渐近值就越大,并且曲线随AB/2h0增加,上升的梯度也大。但每条曲线的拐点几乎都出现在AB/2h0≈1.2 处,故在实际工作中,可利用曲线拐点所对应的AB/2近似估算球心的埋藏深度:
电法勘探
另外,还可利用每条曲线过拐点之切线与η1背景线的交点所对应的AB/2 来近似确定球心埋藏深度:
电法勘探
对μ2≠1的情况,计算结果表明,式(3.3.10)和式(3.3.11)中的系数均有所增大。
图3.3.12 球心正上方的对称四极ηs测深曲线
图3.3.13 球体主剖面上不同位置(x)测深点ηs测深曲线
下面我们来观察当测深点不在球心正上方而沿X轴移动时的曲线变化特征:
如图3.3.13所示,当测深点偏离球心正上方时(x=0.5),ηs异常值变小,当测深点偏离到球体在地面投影边缘或投影外时(x≥1),ηs测深曲线出现极大值(变成三层 K型),并在电极距AB/2→∞时,ηs趋于较极大值小的渐近值。不难理解,各测深点上ηs测深曲线在AB/2→∞时的(右支)渐近值,等于中梯装置在该点的ηs值。故当x>h0/
(2)板状体上的激电测深曲线
对称四极测深装置体极化低阻板上的激电测深曲线。图3.3.14上给出了同一深度不同产状铜板上的水槽模型实验结果。图中所列各条曲线的基本特征是一致的,均为G型曲线。为了近似确定板状体的顶端埋深,可利用曲线明显上升点(或转折点)所对应的AB/2进行估算,不过在实际工作中,曲线的明显上升点与所用电极距(AB/2)的密度有关,因此不易准确确定。
图3.3.14 在埋深一定、倾角不同的铜板上对称四极ηs测深曲线
(纵轴右标为水平铜板的观测值)
h=10cm;模型大小为30cm×20cm×0.2cm
如果利用图中各曲线过拐点的切线与围岩极化率背景线之交点来估算矿顶埋藏深度时,可避免上述缺点。此时无论板体的倾角与埋深如何,该交点所对应的AB/2与板顶埋深h均有以下近似关系:
电法勘探
图3.3.15 埋深一定、倾角不同的高阻浸染石墨板上ηs测深曲线
h=6cm;模型大小为20cm×12cm×2cm
在图3.3.15上给出了同一深度不同产状的高阻极化板上水槽模型实验结果(沿走向布极)。由图可见,对高阻极化板而言,ηs曲线特征与低阻极化板不同。此时,随电极距的增加曲线不再为G型,而变成K型了,即ηs曲线在某一极距(AB/2)时出现极大值。实验结果表明,无论高阻极化板的产状及埋深如何,ηs极大值所对应的AB/2与矿体顶端埋深有以下近似关系:
电法勘探
因此,由式(3.3.13)可用以大致估算板顶埋深。但应指出,式中之比例系数与板体电阻率有关。板体电阻率增高,比例系数将减小。
为了推断极化体的断面形状和产状,通常需要在垂直于极化体走向的测线上,作若干个点的激电测深观测,并根据实测资料绘制激电参数的等值线断面图(作图方法与电阻率测深法相同)。图3.3.16示出了高阻板状极化体模型上,激电测深的ηs等值线断面图,等值线形成与矿体斜方向一致的倾斜封闭形曲线。根据经验,当极化体电阻率与围岩相近时,纵坐标取AB/2,并选用与横坐标相同的比例尺,则ηs等值线可形象地和直观地反映极化体在断面中的形状、产状和空间位置,依此可对极化体的形状、产状和埋深作粗略的半定量估计。
由于在低阻的局部极化体上(图3.3.17),ηs测深曲线为G型。故ηs等值线断面图不具有包围低阻极化体的闭合等值线图,由图可见在矿体倾斜方向(a=30°)上等值线变化比较缓,在反倾斜方向上则变化比较陡,依此可指明矿体的倾斜方向,并按式(3.3.12)可半定量估计板顶埋深。
激电测深需要在一个测点上观测多个数据,效率当然是低的,只用于详查,主要用来了解极化体的埋深和产状。通常只在已经圈定的异常中心附近做少数几个测点的激电测深。仅当勘探目标为分布范围很大的缓倾斜层状极化体时,才会布置剖面性或面积性的激电测深工作。对于高阻极化体,可以利用激电测深资料粗略地确定其延伸(图3.3.16);对于低阻极化体,利用激电测深资料无法确定其延伸,目前也没有其他有效的方法来解决这一问题(图3.3.17)。测深装置的电磁耦合影响很大,只用于时间域测量,基本上不用于频率域激电测量。
图3.3.16 倾斜高阻浸染石墨板上对称四极ηs断面等值线图
h=6cm;模型大小为20cm×12cm×2cm
图3.3.17 倾斜铜板的对称四极ηs断面等值线图
h=10cm;模型大小为30cm×20cm×0.2cm
最后要说明的是,尽管我们在此只讨论了几种典型装置的ηs(主要讨论)和φs异常,其实表征激电效应强弱的视参数还有Ps、ms,它们理论上可以相互换算,并且有正变关系,即它们的异常空间分布形态是相同的。所以,前面对其中某一种视参数异常性态的讨论,对其他的视参数也是适应的。
㈢ 如右图:实验室制取氧气(用双氧水和二氧化锰)的装置图中有哪些错误请将改正的结果填写在下面的横线上:
你要的答案见下图,实验室制氧是中考化学的重要考点,不能忽视:
㈣ 验证铜与稀硝酸反应生成一氧化氮而不是二氧化氮。给出了答案,求解这两种实验图各部分的作用、现象
思路要点:一氧化氮是无色的,二氧化氮是有色的,而一氧化氮在有氧气存在下,会生产有颜色的二氧化氮。
所以实验的关键是,首先要排净整个装置中的空气(含有氧气)。一般赶空气可以用其他气体,如二氧化碳等。
题目中的碳酸钙已经有了提示作用,所以用二氧化碳排尽空气。
下一步是,如何验证是否排净了空气,避免产生干扰。
E和C装置就是这个目的,只有CO2充满了E,C才会产生沉淀。
这时候可以停止碳酸钙与硝酸的反应,开始让铜丝与稀硝酸反应。
因为CO2与NO都无色,但是D装置只会吸收CO2,不会吸收NO,所以当D开始冒气泡时,说明E中充满了NO。
可以用F鼓气,就是向E中充入空气,那么无色的NO会被氧气氧化为有色的NO2。
PS:第二个图中,没有NO的吸收措施,不环保。