CN108181427A - 高pH值水质中钙镁离子测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高pH值水质中钙镁离子测定方法。主要解决了现有测定方法滴定出来的钙镁离子浓度误差较大影响数据的准确性的问题。其特征在于：包括以下步骤：（1）用大肚移液管取80mL样品于三角瓶中；（2）当样品pH值大于10后，先以6mol/L稀盐酸调节pH为7，再加10mL氨水‑氯化铵缓冲溶液，再加3～4滴分析试剂；（3）用EDTA标准溶液滴至纯蓝色为终点，记录EDTA标准溶液消耗体积V，利用已知的EDTA浓度乘以EDTA消耗体积与水样体积的比值即为钙镁离子浓度。该高pH值水质中钙镁离子测定方法，能够准确测量高pH值水质中钙镁离子浓度，为研究工作提供准确有效数据。

Description

高pH值水质中钙镁离子测定方法

技术领域

本发明涉及油气田水分析技术领域，尤其涉及一种高pH值水质中钙镁离子测定方法。

背景技术

测量水质中钙镁离子的方法为石油天然气行业标准【SY/T 5523-2000】《油气田水分析方法》。该分析方法规定：用大肚移液管取定体积样品于三角瓶中，加水使总体积为80mL，加10mL氨水-氯化铵(pH＝10)缓冲溶液，加3～4滴铬黑T指示剂。用EDTA标准溶液滴至纯蓝色为终点。在滴定高pH值水质中钙镁离子浓度时，滴定过程中出现的问题：滴定过程中，加入的缓冲溶液体积过大，仍然达不到要求的滴定pH值，滴定出来的钙镁离子浓度误差较大，影响数据的准确性。

发明内容

本发明在于克服背景技术中存在的现有测定方法在滴定高pH值水质中钙镁离子浓度时滴定出来的钙镁离子浓度误差较大影响数据准确性的问题，而提供一种高pH值水质中钙镁离子测定方法。该高pH值水质中钙镁离子测定方法，可以减少缓冲溶液的使用量，减少判定滴定终点的干扰，使得滴定终点颜色突变更加清晰，准确测量高pH值水质中钙镁离子浓度，为研究工作提供准确有效数据。

本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：一种高pH值水质中钙镁离子测定方法，包括以下步骤：

(1)用大肚移液管取80mL样品于三角瓶中；

(2)当样品pH值大于10后，先以6mol/L稀盐酸调节pH为7，再加10mL氨水-氯化铵缓冲溶液，再加3～4滴分析试剂；

(3)用EDTA标准溶液滴至纯蓝色为终点，测定EDTA标准溶液耗量(mL)，记作V。

计算公式：c_钙、镁(mmol/L)＝c_标·V·10^-3/V₀

式中：C_标——EDTA标准溶液的浓度，mol/L

V——测钙、镁时，EDTA标准溶液消耗量，mL

V₀——水样体积，80mL

记录EDTA标准溶液消耗体积V。该反应为EDTA与金属离子的络合反应，根据络合滴定原理，样品中钙镁离子浓度与EDTA消耗体积成正比，利用已知的EDTA浓度乘以EDTA消耗体积与水样体积的比值即为钙镁离子浓度。

所述步骤(2)缓冲溶液为氨水-氯化铵混合液；所述步骤(2)分析试剂为铬黑T指示剂。

本发明高pH值水质中钙镁离子测定方法原理：当水样pH值大于10后,水样中存在大量的OH-，加入6mol/L稀盐酸酸碱中和，调节水样至中性。再加入缓冲溶液使水样pH保持在10左右，在此情况下，EDTA和水样中的钙镁离子生成稳定络合物，指示剂铬黑T也可以与钙镁离子生成葡萄酒红色络合物，其稳定性不如EDTA与钙镁离子所生成的络合物，当用EDTA滴定接近终点时，EDTA自铬黑T的葡萄酒红色络合物夺取钙镁离子而使铬黑T指示剂游离，水样由酒红色变为蓝色，即为终点。

本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：采用本发明高pH值水质中钙镁离子测定方法，可以减少缓冲溶液的使用量，减少判定滴定终点的干扰，使得滴定终点颜色突变更加清晰，准确测量高pH值水质中钙镁离子浓度，为研究工作提供准确有效数据。在高pH值条件下的钙镁离子检测中，保证了检测数据的精准度，为油田数据监测提供准确数据。

具体实施方式：

下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

本发明方法进行矿化度检测：采用污水配制不同氢氧化钠浓度(0、0.8％、1.2％、1.8％)的水样，用大肚移液管取80mL样品于三角瓶中，当样品pH值大于10后，先以6mol/L稀盐酸调节pH为7，再加10mL氨水-氯化铵缓冲溶液，加3～4滴铬黑T指示剂。用EDTA标准溶液滴至纯蓝色为终点。

对比例1

利用现有石油天然气行业标准【SY/T 5523-2000】《油气田水分析方法》进行矿化度检测：用大肚移液管取80mL样品于三角瓶中，加10mL氨水-氯化铵(pH＝10)缓冲溶液，加3～4滴铬黑T指示剂。用EDTA标准溶液滴至纯蓝色为终点。

使用原方法检测结果见表1；使用本发明方法检测结果见表2：

表1

表2

本发明实施例、对比例中，随着OH^-浓度的增加下，进行如下化学反应：

HCO₃ ^-+OH^-＝CO₃ ^2-+H₂O

Ca²⁺+CO₃ ^2-＝CaCO₃↓

Mg²⁺+CO₃ ^2-＝MgCO₃↓

Mg²⁺+2OH^-＝Mg(OH)₂↓

根据化学平衡移动原理——吕·查德里原理：假如改变平衡系统的条件之一，如浓度、压力或温度，平衡就向能减弱这个改变的方向移动，随着OH^-浓度的增加，化学反应正向进行，钙镁离子浓度减少，沉淀增加。由表1可知，使用原方法检测钙镁离子浓度，钙镁离子浓度没有减少反而增加，检测结果出现明显偏差，违背化学平衡移动原理。在碱浓度为0.8％、1.2％时，镁离子浓度大大高于无碱原水样的镁离子浓度，结果不符合物质守恒定律。由表2可知，使用改进后的方法检测结果符合平衡移动原理及物质守恒定律，保证了钙镁离子检测结果的准确性，能够正确反映钙镁离子随碱浓度的变化规律。

使用原方法检测钙镁离子浓度，由于pH过高，需要额外加入约100mL缓冲溶液调整pH。大量的缓冲溶液使水样的体积明显增加，影响水样pH值的检测结果，同时滴定终点的颜色突变不明显，影响滴定终点的判断，即滴定体积判断不准确，使得钙镁离子浓度出现偏差。使用改进后本发明的方法检测钙镁离子，先以6mol/L稀盐酸调节pH为7，然后加入10ml缓冲溶液就可以达到调整pH的目的，不会引起水样体积的较大变化，且滴定终点颜色突变明显，可以准确判断滴定终点，提高数据精准度。而且使用改进后的方法检测钙镁离子可以节省检测时间，提高检测效率。

Claims (3)

1.一种高pH值水质中钙镁离子测定方法，包括以下步骤：

(1)用大肚移液管取80mL样品于三角瓶中；

(2)当样品pH值大于10后，先以6mol/L稀盐酸调节pH为7，再加10mL缓冲溶液，再加3～4滴分析试剂；

(3)用EDTA标准溶液滴至纯蓝色为终点，测定EDTA标准溶液消耗体积(mL)，记作V；利用下面公式计算得到钙镁离子浓度；

所述计算公式为：

c_钙、镁＝c_标·V·10^-3/V₀

式中：C_标——EDTA标准溶液的浓度，mol/L

V——测钙、镁时，EDTA标准溶液消耗量，mL

V₀——水样体积，80mL

c_钙、镁浓度单位为mmol/L。

2.根据权利要求1所述的一种高pH值水质中钙镁离子测定方法，其特征在于：所述步骤(2)缓冲溶液为氨水-氯化铵混合液。

3.根据权利要求1所述的一种高pH值水质中钙镁离子测定方法，其特征在于：所述步骤(2)分析试剂为铬黑T指示剂。