V - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

Kapillarkondensation « 50 nm)
(Gurvich-Regel, t-Methode)
2. Quecksilber - Porosimetrie (> 3 nm)
- 69-
Da fur Durchstromungsvorgange Iediglich Meso- und Makroporen von Bedeutung sind,
wurde zur Bestimmung der Porenradienverteilung die Ouecksilbermethode herangezogen,
Die Ermittlung der Porenradienverteilung mit Hille der Ouecksilber-Kapillardruckme­
thode geht auf W.K. Purcell (1949) zunick,
Bei diesem Verfahren wird Ouecksilber in die Poren einer Probe eingeprefst. Die Nichtbe­
netzbarkeit zwischen Ouecksilber und dell! Gestein gestattet es, das kontrolliert unter stei­
gendem Druck in immer kleinere Poren zu pressen und dabei das in die Probe intrudierte
Volumen zu messen, Die Kapillardruckkurve stellt dann die Abhangigkeitzwischen Druck
und dem eingedrungenen Ouecksilbervolumen dar.
Unter der modellhaften Annahme, daB die Gesteinsproben die Gestalt offener Kreiszylin­
der haben, lassen sich unter Berticksichtigung der materialeigenen Konstanten des Oueck­
silbers (Oberflachenspannung und Benetzungswinkel), dem Druck p, der auf das Ouecksil­
ber ausgeiibt wird, und dem Porenradius r der kleinsten gefullten Pore folgendeBeziebun­
gen aufstellen:
W 1 '" P . j'f·y2·1 '" P 'V[Nm] (24)
W 2 '" 2 ' j'f'!,!,y 'cos e [Nm] (25)
V '" Volumen [rn3 ]
y
'"
e '"
Oberflachenspannung [N/m]
Benetzungswinkel H
W 1 ist die Arbeit, die aufgewendet werden muB, urn das Quecksilher in eine Pore mit dem
A
Radius r zu pressen, W2 ist die Arbeit, die W1 entgegengesetzt ist und zur Verformung des
Quecksilbers gegen seine Oberflachenspannung und seinenBenetzungswinkel in einer
Pore mit dem Radius r fiihrt.
Fill jeden Druck gilt:
W 1 '" Wz [Nm] (Z6)