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將完成管柱流動實驗之填充床取管柱前
5
公分與
52
公分處取樣，?
用
SEM
以及配合
EDS
元素半
定量分析結果
，
近一步探討溶解
/
沈澱在
多孔隙介質中之微觀變化
。
實驗觀察發現溶解
/
沈澱反應大部分集中
在前段，管柱尾端反應較少
(
圖
4-10)
。
SEM
顯
微
型
態
以纖
長
?為
主圖
(4-11a)
，
對照
Sudmalis
and
Scheikholeslami
,[26]
之研究結果可得知此結晶體為石膏。由
EDS
元
素半定量分析發現其中包含之元素有硫、鈣、氧三種成分組成，其
中<
/p>
S
為
23.67
％、
Ca
為
29.07%
、
O
為
41.17% (<
/p>
表
4-2
)
，證
實管柱前端確
實有生成石膏結晶。
圖
4-11b
可看出現白色結晶，對照
Sud
malis and Scheikholeslami,
[26]
< br>之研究結果確定為方解石結晶，由
EDS
元素半定量分析
包含之
元素有鈣、氧、鎂三種成分組成，
Ca
為
70.27%
、
O
為
28.72%
、
Mg
為
1.01%(
表
4-3)
。
而此三種粒徑其
SEM/EDS
結果近乎相
似
，
整體皆為管柱前端皆
出現石膏結晶
（圖
4-11
a
、圖
< br>4-12
a
、圖
4-13
a
），對照
EDS
結
果可證
實石膏結晶產生
(
表
4-2
、表
4-4
、表<
/p>
4-6)
，而管柱尾端皆出現有方解
石結
晶（圖
4-11b
、圖
4-12
b
、圖
4-11
b<
/p>
），對照
EDS
結果可證實無石
膏結晶產生
(
表
4-3
、表
4-5
、表
4-7)
，其石膏沈澱結晶只出現於管柱
前端原因，推測因為
注入硫酸根濃度不高，所以當硫酸根離子再注
入管柱後會快速的與碳酸鈣反應使得前段產
生沈澱。
根據
Sudmalis and
Scheikholeslami [27]
提出硫酸鈣結晶的產生
< br>取決於質量傳輸與流體內過飽和之程度，因此過飽和之臨界值是造
成石膏結晶只出
現在進流口之主要原因
。
Hall and Cullen [
28]
提出造
成硫酸鈣結晶取決於質量傳輸
(mass
transfer)
、過飽和與核種之數
量。由上述條件促使石膏結晶生成並覆蓋於碳酸鈣上
而使反應往管<
/p>
柱尾端進行
(
圖
4-11a
、圖
4-12a
、圖
4-13a)
，而石膏的結晶產生會導
致孔隙
之空間受到阻塞降低孔隙率。在
粒徑
4.00~4.76mm<
/p>
之
管柱尾
端方解石生成於碳酸鈣上
(
圖
4-13b)
，
其主要
原因為此粒徑之顆粒表
面積較大，使得產出較多方解石結
晶，覆滿碳酸鈣表面。
(a)
(b)
圖
4-10
管柱流動實驗反應後之變化
: (a)
管柱前端
(b)
管柱尾端
(a)
(b)
圖
4-11
碳酸鈣粒徑
0.841
～
1.0mm
時，管柱反應過後之
SEM
照片
(3000
倍
):
（
a
）前段；
(b)
後段
(a)
(b)
< br>圖
4-12
碳酸鈣粒徑為
2.0
0
～
2.38 mm
時，管柱反應過
後之
SEM
照片
(3000
倍
):
（
a
）前段；（
b)
後段
(a)
(b)
圖
4-13
碳酸鈣粒徑為
4.00~4.76mm
時，管柱反應過後之
SEM
照片
(3000
倍
):
（
a
）前段；（
b)
後段
圖
4-1
4
粒徑
0.841
～
< br>1.0mm
時管柱前端
EDS
元素分析圖譜
表
4-2
粒徑
0.841
～
1.0mm
時管柱前端
EDS
分
析重量、原子百分比
Element
S
Ca
O
Totals
Weight(%)
23.76
29.07
47.17
100.00
Atomic(%)
16.79
16.43
66.79
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