Determinación del contenido de iones
72.7.2.1 Determinación del contenido de iones cloruro
(1) Método volumétrico de nitrato de plata
Aplicable a aguas de yacimientos de petróleo y gas con un contenido de iones cloruro superior a 100 mg /L, bromo, Determinación del contenido de iones cloruro cuando los iones yoduro totales son inferiores al 1% del contenido de iones cloruro.
Reactivo
Ácido nítrico.
Solución de sulfato de potasio y aluminio (10 g/L).
Solución de carbonato de sodio (0,5 g/L).
Solución estándar de nitrato de plata (0,05 mmol/L).
Indicador de cromato potásico (0,07 mol/L).
Procesamiento de muestras
Muestras de agua de campos de petróleo y gas incoloras, transparentes y de alta salinidad, adecuadamente diluidas (el contenido de iones cloruro de la muestra diluida debe estar entre 500 y 3000 mg/l). se puede medir. Si el agua contiene sulfuro de hidrógeno, sólidos suspendidos o la muestra de agua es de color oscuro, se debe agregar ácido nítrico para acidificar la muestra de agua y luego hervir hasta que no haya olor a sulfuro de hidrógeno; además, se puede usar sulfato de potasio y aluminio; Se puede utilizar para decolorar y eliminar sólidos suspendidos, o se puede utilizar cauterización para decolorar y eliminar sólidos suspendidos.
Medición
Mida un cierto volumen de muestras de agua de campos de petróleo y gas o muestras procesadas o filtrado (el contenido de iones cloruro en la muestra debe estar entre 10 y 40 mg) en un Erlenmeyer matraz. Agregue agua para lograr un volumen total de 50 ~ 60 ml, ajuste el valor del pH a 6,0 ~ 8,5 con (1+1) HNO3 o una solución de Na2CO3 de 0,5 g/L y agregue 1 ml de indicador de cromato de potasio de 0,07 mol/L. Utilice la solución estándar de nitrato de plata para producir una suspensión de color rojo anaranjado claro como punto final, y el método de prueba en blanco es el mismo que el anterior.
Calcule la concentración de cantidad (mmol/L) y la concentración de masa (mg/L) de iones cloruro de acuerdo con las dos fórmulas siguientes:
"Análisis de rocas y minerales" Volumen 4, "Tecnologías de Investigación y Análisis de Recursos y Medio Ambiente"
Fórmula. c(Cl-) es la concentración másica de iones cloruro, mmol/L; ρ(Cl-) es la concentración másica de iones cloruro, mg/L c(AgNO3) es la solución estándar de nitrato de plata c(AgNO3)); es nitrato de plata La concentración de la solución estándar, mol/L; V1 es el volumen de la solución estándar de nitrato de plata consumida por la titulación, mL V0 es el volumen de la solución estándar de nitrato de plata consumida por la prueba en blanco, mL; es el volumen medido de la muestra de agua, ml; 35.
(2) Cromatografía iónica
Es adecuada para la determinación de iones de flúor, cloro, bromo y sulfato en aceite y agua del yacimiento de gas. La concentración mínima de detección de F-0,035 mg/L es 0,035 mg/L, la concentración mínima de detección de Cl-0,05 mg/L es 0,05 mg/L, la concentración mínima de detección de Br-0,2 mg/L es 0,2 mg/L , SO42: la concentración mínima de detección es de 0,3 mg/l y el volumen de inyección es de 100 μl.
Procesamiento de muestras
Tome una muestra de agua de 1,0 ml en la columna de pretratamiento para eliminar cationes, impurezas mecánicas y compuestos orgánicos del agua. Recoger el efluente en un matraz volumétrico de 10 ml, enjuagar la columna de pretratamiento con agua, recoger el efluente hasta la marca, agitar bien y utilizarlo para la determinación de iones fluoruro, iones cloruro, iones bromuro e iones sulfato. Si el contenido de cada ingrediente es demasiado alto, se requiere una mayor dilución.
Condiciones de la columna
Columna de análisis de aniones.
Columna de supresión.
Líquido de salida: solución de carbonato de sodio 1,2~1,4 mmol/L.
El caudal del efluente es de 1,0 ml/min.
Velocidad del papel de grabación 4mm/min.
Rango: ion cloruro 5kΩ×1V; ion fluoruro, ion bromuro, ion sulfato 5kΩ×50mV.
Curva de calibración
Tome cantidades adecuadas de solución estándar de iones fluoruro, iones cloruro, iones bromuro y iones sulfato respectivamente para formar una serie estándar mixta de 4 tipos de iones. se muestra en la Tabla 72. Mostrar. 10.
Tabla 72.10 Serie estándar mixta de iones fluoruro, iones cloruro, iones bromuro e iones sulfato (ρB: mg/L)
Ajuste el instrumento según las condiciones cromatográficas, y Espere hasta que la línea de base esté estable, inyecte 50 μL de soluciones estándar mixtas con diferentes contenidos en secuencia.
Después de que la línea de base sea estable, inyecte 50 l de soluciones estándar mixtas con diferentes contenidos en secuencia, registre la altura del pico (o área del pico) de cada ion y dibuje la curva de calibración de concentración-altura del pico (o área del pico) de cada ion.
Medición de muestra estándar
Bajo las mismas condiciones que la curva de calibración, se inyectan 50 μL de muestra estándar y el registrador registra los picos cromatográficos de cada ion en secuencia. De acuerdo con la altura del pico cromatográfico (o área del pico) de cada ion, el contenido de iones flúor, cloro, bromo y sulfato en la muestra de agua se obtiene de la curva estándar correspondiente y luego se multiplica por el factor de dilución, el contenido en Se obtiene la muestra de agua original (mg/L).
72.7.2.2 Determinación del contenido de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos
Aplicable a la determinación del contenido de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos en agua general de yacimientos de petróleo y gas, así como a la determinación de interferencia de sustancias alcalinas como borato, silicato, sulfito y fosfato en el agua. No es adecuado para la determinación de sulfuro de hidrógeno, iones de hierro, carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos en las llamadas aguas especiales de yacimientos de petróleo y gas con muestras de agua más oscuras y un mayor contenido de inhibidores de corrosión.
Reactivos
La solución estándar de ácido clorhídrico (0,05 mol/L) debe calibrarse con precisión.
Indicador naranja de metilo (1g/L).
Indicador de fenolftaleína (1g/L) (9+1) solución en etanol.
Pasos del análisis
Poner de 50 a 100 mL de muestra de agua en el matraz Erlenmeyer que acaba de abrir el tapón, y agregar de 2 a 3 gotas de indicador de fenolftaleína si aparece la muestra de agua. rojo, luego valorar con solución de titulación estándar de ácido clorhídrico hasta que el color rojo desaparezca. El volumen de ácido clorhídrico consumido por la solución estándar (mL) se registra como V1, luego agregar de 3 a 4 gotas de indicador de naranja de metilo. se vuelve amarillo, continúe usando la solución estándar de ácido clorhídrico Valore hasta que la solución cambie de amarillo a rojo anaranjado, el volumen (mL) de la solución estándar de titulación de ácido clorhídrico consumido se registra como V2. Si la muestra de agua a la que se le agregó el indicador de fenolftaleína es incolora, continúe agregando el indicador naranja de metilo hasta que la muestra de agua se vuelva amarilla y valore con una solución de titulación estándar de ácido clorhídrico hasta que termine en rojo anaranjado.
Tabla 72.11 Relación entre los contenidos de ácido carbónico, bicarbonato e hidróxido
Cuando V1=0, significa que solo hay bicarbonato, y la fórmula de cálculo es la siguiente:
Tecnología de análisis e investigación de recursos y medio ambiente de la Cuarta División de Análisis de rocas y minerales
Tecnología de análisis e investigación de recursos y medio ambiente de la Cuarta División de Análisis de rocas y minerales
Cuando V1 <.V2, significa que hay ácido carbónico, sales de hidrógeno y carbonatos, sin hidróxido, la fórmula de cálculo del carbonato es la siguiente:
Análisis de minerales de roca División IV Tecnología de análisis e investigación de recursos y medio ambiente
Cuando V1=V2 Cuando , significa solo carbonato y su contenido se calcula utilizando las dos fórmulas anteriores.
Cuando V1>V2, significa que hay carbonatos e hidróxidos, pero no bicarbonato. La fórmula de cálculo es la siguiente:
Análisis de minerales de roca División 4 Investigación de recursos y medio ambiente Tecnología analítica<. /p>
Cuando V2=0, significa que solo hay hidróxido y la fórmula de cálculo es la siguiente:
Análisis de minerales de roca División IV Tecnología de análisis e investigación de recursos y medio ambiente
En la fórmula: c(HCO-3) es la concentración de bicarbonato, mmol/L; ρ(HCO-3) es la concentración másica de bicarbonato, mg/L c(CO2-3) es la cantidad de carbonato; , mmol/L; ρ(CO2-3) es la concentración en masa de carbonato, mg/L; ρ(OH-) es la concentración en cantidad de hidróxido, mmol/L es la concentración en masa de hidrógeno; , mg/L; c(HCl) es la concentración de solución estándar de ácido clorhídrico, mol/L, V1 es el consumo de solución de titulación estándar de ácido clorhídrico cuando se agrega indicador de fenolftaleína, mL, V2 es el consumo de indicador de naranja de metilo; solución de titulación estándar de ácido clorhídrico, ml 61,0, 60,01 y 17,01 son las masas molares de HCO-3, CO2-3 y OH- respectivamente.
72.7.2.3 Determinación del contenido de sulfato
(1) Método gravimétrico
Apto para la determinación de ácido sulfúrico con un contenido de sulfato de 80 a 5000 mg/ L en agua de yacimientos de petróleo y gas Sal.
Reactivo
Ácido clorhídrico.
Hidróxido de amonio.
Solución de cloruro de bario (100 g/L).
Indicador rojo de metilo (1g/L) (6+4) solución en etanol.
Preparación de la muestra
Tome un cierto volumen de muestra de agua (el contenido de sulfato debe estar en el rango de 20-150 mg) en un vaso de precipitados, agregue 2-3 gotas de indicador rojo de metilo, Agregue (1+1) ácido clorhídrico para acidificar la muestra. Coloque el vaso en una estufa eléctrica y hierva durante 5 minutos. Agregue (1+1)NH4OH gota a gota con agitación para alcalinizar la solución y los iones de hierro precipiten en forma de hidróxido. Una vez completada la precipitación, filtrar mientras esté caliente. Transferir todo el precipitado del vaso al papel de filtro. Lavar el precipitado con agua caliente hasta que no queden iones de cloruro en el filtrado. Recoger el filtrado y el líquido de lavado en otro vaso de precipitados. . Diluir con agua hasta 120-150 ml para la determinación de sulfato.
Proceso de análisis
Para la determinación de sulfato se utiliza el filtrado del que se eliminan los iones hierro. Agregue (1+1)HCl gota a gota al filtrado para hacerlo ácido y coloque el vaso en una estufa eléctrica para que hierva. Añadir 1 ml de solución de Ba(Cl)2 gota a gota mientras se agita. Hervir durante 3 a 5 minutos, dejar reposar a aproximadamente 60 ℃ durante 4 horas y filtrar con papel de filtro cuantitativo. Transfiera todo el precipitado del vaso al papel de filtro y lave el precipitado con agua caliente hasta que el filtrado no contenga iones cloruro. Poner el papel de filtro y precipitar en un crisol cuantitativo, primero carbonizarlo en el horno eléctrico hasta que el papel de filtro se vuelva blanco, y finalmente poner el crisol en un horno de alta temperatura, calentarlo a 800°C, mantenerlo caliente durante 30 minutos. , deje de calentar y sáquelo cuando la temperatura del horno baje a 400 ° C. El crisol se coloca en un desecador para que se enfríe a temperatura ambiente, se pesa y luego se quema hasta obtener una cantidad cuantitativa.
Calcule el contenido de sulfato de acuerdo con la siguiente fórmula:
Análisis de rocas y minerales División IV Investigación de recursos y medio ambiente y tecnología analítica
Fórmula:
ρ(SO2-4)ρ(SO2-4) es la concentración másica de hidróxido, mg/L; c(SO2-4) es la concentración de hidróxido, mmol/L es la masa del crisol; g; m2 es la masa del crisol más la precipitación, g; V es el material de prueba; V es el volumen del material de prueba, mL; 0,4116 es el coeficiente de conversión entre sulfato de bario y sulfato; en unidades de mg/mmol.
(2) Método volumétrico EDTA
Es adecuado para la determinación de agua de yacimientos de petróleo y gas con un contenido de sulfato superior a 10 mg/L.
Reactivos
Ácido clorhídrico
Solución tampón hidróxido amónico-cloruro amónico pH=10 Pesar 27gNH4Cl y disolverlo en una cantidad adecuada de agua, añadir 197mLNH4OH y luego diluir con agua hasta 1L.
La solución estándar de EDTA (0,0125 mol/L) debe calibrarse con precisión.
Solución estándar mixta de bario y magnesio ρ (Ba, Mg) = 1,00 mg/mL.
Indicador T negro de erocromo (5g/L) (1+1) solución de trietanolamonio.
Indicador rojo de metilo (1g/L) (6+4) solución en etanol.
Pasos del análisis
Utilice una pipeta para extraer una cierta cantidad de muestra de agua (contenido de sulfato de 0,5 a 7,5 mg) en el matraz Erlenmeyer y agregue agua para obtener un volumen total de 50 ml. Agregue 1 gota de indicador rojo de metilo y ácido clorhídrico (1+1) hasta que la solución se vuelva roja, luego agregue 1 a 2 gotas más. Hervir la muestra, agregar 10,00 ml de solución estándar mixta de iones de bario y magnesio mientras esté caliente y agitar el matraz Erlenmeyer mientras agrega. Hervir nuevamente la solución de prueba y mantenerla a una temperatura cercana a la de ebullición durante 1 hora, retirar y enfriar. Agregue 10 ml de solución tampón de hidróxido de amonio y cloruro de amonio y agregue 3-4 gotas de indicador negro de eriocromo T. Agregue gota a gota la solución estándar de EDTA, con el azul puro como punto final. Consumir la solución estándar de EDTA volumen V1 (mL).
Utilice una pipeta para extraer 50 ml de agua destilada en un matraz Erlenmeyer, seguido de 10,00 ml de solución estándar mixta de bario y magnesio, 10 ml de solución tampón de hidróxido de amonio y cloruro de amonio y de 3 a 4 gotas de Cromo negro T. Agente de instrucciones. Agregue gota a gota la solución estándar de EDTA, con el azul puro como punto final. Consumir la solución estándar de EDTA volumen V2 (mL).
Tome un cierto volumen de muestra de agua (el contenido de sulfato es de 0,5 a 7,5 mg) en un matraz Erlenmeyer, agregue agua para obtener un volumen total de 50 ml, agregue 10 ml de solución tampón de hidróxido de amonio y cloruro de amonio y agregue gota a gota. Agregue de 3 a 4 gotas de indicador Negro de eriocromo T y agregue gotas de solución estándar de EDTA hasta que el punto final sea azul puro. Consumir solución estándar EDTA V3 (mL).
Calcule el contenido de sulfato de acuerdo con la siguiente fórmula:
Tecnología de Investigación y Análisis de Recursos y Medio Ambiente de la Cuarta División de Análisis de Minerales de Roca
Donde: ρ ( SO2-4) es la concentración másica de sulfato en la solución de prueba, mg/L; c (EDTA) es la concentración de la solución estándar de EDTA, mol/L; V es el volumen de la solución de prueba, ml. p>
72.7.2.4 mg, determinación del contenido de iones calcio, estroncio y bario
Es adecuado para la determinación del contenido de magnesio, calcio, estroncio y bario (estroncio y bario total) en aceite y agua del yacimiento de gas.
(1) Método de valoración de coordinación
Reactivo
Cloruro de amonio.
Ácido clorhídrico.
Hidróxido de amonio.
Solución tampón de hidróxido de amonio-cloruro de amonio (pH=10) Pesar 27 g de NH4Cl y disolverlos en una cantidad adecuada de agua, añadir 197 ml de NH4OH y luego diluir con agua hasta 1 litro.
Solución de sulfato de sodio (50g/L).
Solución estándar de EDTA (0,0125 mol/L).
Solución de hidróxido de sodio (40 g/L).
Indicador de reactivo de calcio Pesar 0,5g de reactivo de calcio y sulfato de potasio en un mortero de ágata, triturar con cuidado y almacenar en un desecador.
Negro de erocromo T indicador (5g/L) (1+1) solución de trietanolamonio.
Pasos del análisis
A. Para eliminar los iones de hierro, tome un cierto volumen de muestra de agua (el contenido de calcio debe ser de 100 mg) en un vaso de precipitados, agregue agua hasta que el volumen total sea 80 ml, agregue 0,3 g de NH4Cl, ajuste el pH a 3 ~ 4 con (1+1) HCl , hervir en estufa eléctrica agregar gota a gota de 5 a 10 ml de NH4OH mientras se agita, hervir durante 1 minuto, filtrar en caliente y lavar el precipitado con agua caliente hasta que no quede ion cloruro. Recoger el filtrado y el líquido de lavado en otro matraz, colocar el vaso en la estufa eléctrica, hervir, descargar el gas amoníaco, enfriar a temperatura ambiente, ajustar el pH a 3~4 con (1+99) HCl, transferir a un matraz volumétrico de 250 ml. , diluir hasta alcanzar volumen y agitar bien. Para la determinación de iones totales de magnesio, calcio, estroncio y bario.
B. Determinación de la cantidad total de iones magnesio, calcio, estroncio y bario
Poner un volumen determinado del filtrado en un matraz Erlenmeyer, añadir agua hasta un volumen total de 80mL. y agregue 10 ml de solución tampón de hidróxido de amonio-cloruro de amonio, agregue 3-4 gotas de indicador negro de eriocromo T. Utilice la solución estándar de EDTA para gotear hasta que el azul puro sea el punto final y consuma el volumen de solución estándar de EDTA V1 (mL).
C. Determinación de iones de magnesio e iones de calcio
Poner un cierto volumen de filtrado (el contenido de calcio debe ser de alrededor de 40 mg) en un vaso de precipitado, añadir agua hasta 120 ml, colocar el vaso de precipitado. la estufa y calentar. Llevar a ebullición leve, agregar 10 ml de solución de sulfato de sodio gota a gota mientras se revuelve y dejar hervir de 3 a 5 minutos. Después de aproximadamente 4 horas a 60°C, transferir la solución y precipitar a un matraz volumétrico de 250 ml, diluir hasta la marca y agitar bien. Diluir a volumen y agitar bien. Después de unos minutos, seque el filtro sobre papel de filtro. Se eliminaron los iones de bario y estroncio del filtrado y se utilizaron para determinar el magnesio y el calcio totales. Tome el mismo volumen de filtrado de muestra de agua original que la cantidad total de iones de magnesio, calcio, estroncio y bario medidos en un matraz Erlenmeyer, agregue agua para obtener un volumen total de 80 ml, agregue 10 ml de solución tampón de hidróxido de amonio y cloruro de amonio y agregue gota a gota 3-4 gotas de indicador Chrome Black T. Utilice la solución estándar de EDTA para gotear hasta que el azul puro sea el punto final y consuma el volumen de solución estándar de EDTA V2 (mL).
D. Determinación del contenido de iones de calcio
Utilice el filtrado después de eliminar los iones de bario y los iones de estroncio para determinar el contenido de iones de calcio. Transfiera el mismo volumen de filtrado a la cantidad total de iones de magnesio e iones de calcio a un matraz Erlenmeyer, agregue agua hasta que el volumen total sea de 80 ml, agregue 10 ml de solución de NaOH de 40 g/L y luego agregue 3 mg de reactivo de calcio. Agregue la solución estándar de EDTA gota a gota hasta que el azul puro sea el punto final, consumiendo el volumen de solución estándar de EDTA V3 (mL).
Calcule el contenido de magnesio, calcio, estroncio y bario según la siguiente fórmula:
Análisis de minerales de rocas División IV Tecnología de análisis e investigación de recursos y medio ambiente
Fórmula: c(Ca2+) es la concentración másica de Ca2+ en la muestra, mmol/L; ρ(Ca2+) es la concentración másica de Ca2+ en la muestra, mg/L es la concentración másica de Mg2+; muestra, mmol/L; c(Mg2+) es la concentración de Mg2+ en la muestra, mmol/L; c(Mg2+) es la concentración de Mg2+ en la muestra, mg/L; c(Ba2++Sr2+) es la concentración másica de Ba2+ y Sr2+ en la muestra, mmol/L; ρ(Mg2+) es la concentración másica de Mg2+ en la muestra, mg/L; Ba2+ y Sr2+ en la concentración de la muestra, mmol/L; ρ(Ba2+) es la concentración másica de Ba2+ y Sr2+ en la muestra, mg/L c(EDTA) es la concentración de la solución estándar de EDTA, c(EDTA) es la concentración de solución estándar de EDTA, mol/L; V1 es el consumo de solución de titulación estándar de EDTA cuando se miden iones de magnesio, calcio, estroncio y bario, ml; V2 es el consumo de solución de titulación estándar de EDTA cuando se miden iones de magnesio y calcio, ml; V3 es cuando se miden iones de calcio, el consumo de solución de titulación estándar de EDTA, ml; V es el volumen de la muestra de agua original, ml: 40. Los valores de masa molar de los iones de calcio, magnesio y bario son g/mol.
(2) Cromatografía iónica
La cromatografía iónica es adecuada para la determinación de iones de magnesio, calcio, estroncio y bario en agua de campos de petróleo y gas. Cuando se inyectan 100 μL, las concentraciones mínimas de detección son: Mg2+ 0,10 mg/L, Ca2+ 0,20 mg/L, Sr2+ 1,20 mg/L y Ba2+ 2,00 mg/L. Determinación de iones magnesio, calcio y estroncio
Condiciones cromatográficas
El eluyente etilendiamina (0,8 mmol/L) se mezcló con ácido cítrico (1,0 mmol/L).
Columna de análisis de iones de magnesio, calcio y estroncio.
Velocidad del papel de grabación 4mm/min.
El caudal de elución es de 0,8 ml/min.
Rango de medida 500Ω×10mV.
Curva de calibración
De acuerdo con la Tabla 72.12, pipetee cantidades apropiadas de soluciones estándar de magnesio, calcio y estroncio para formar una solución mixta de la serie estándar de tres elementos.
Tabla 72.12 Serie estándar mixta de magnesio, calcio y estroncio (ρB: mg/L)
Prepare el instrumento según las condiciones cromatográficas y espere a que se estabilice la línea base. Inyecte 50 μL de soluciones estándar mixtas de la serie 1 a 5 en secuencia y dibuje una curva de calibración basada en la concentración de cada ion y la altura del pico registrada (o área del pico) de los tres iones.
Determinación de la muestra
Operar en las mismas condiciones que la curva de calibración, inyectar 50 μL de muestra de agua adecuadamente diluida, registrar la altura del pico (o área del pico) de los tres iones. , de la siguiente manera: La curva de calibración correspondiente determina el contenido de iones magnesio, calcio y estroncio en la muestra de agua diluida y multiplica el factor de dilución para obtener el contenido de cada ion en la muestra de agua original (mg/L).
B. Determinación de iones de bario
Condiciones cromatográficas
El eluyente es una solución de nitrato de etilendiamina (2 mmol/L, pH 5,9-6,1).
Columna de análisis de iones de bario.
Velocidad del papel de grabación 4mm/min.
El caudal de elución es de 0,9 ml/min.
Rango de medida: 200Ω×5mV.
Curva de calibración
Agregue una cantidad adecuada de solución estándar de bario para formar una serie estándar de iones de bario: 4,0 mg/l, 8,0 mg/l, 16,0 mg/l, 24,0 mg
Prepare el instrumento de acuerdo con las condiciones cromatográficas. Después de que la línea base esté estable, inyecte 50 μL de muestra en secuencia. Inyecte 50 μL de solución de serie estándar de iones de bario en secuencia y dibuje una curva de calibración basada en la concentración de iones de bario y la altura del pico registrada (o área del pico).
Medición de muestras
Bajo las mismas condiciones que la curva de calibración, inyecte 50 μL de muestra de agua adecuadamente diluida, registre la altura del pico (o área del pico) de los iones de bario y obtenga de acuerdo con la curva de calibración, encuentre el contenido de iones de bario en la muestra de agua diluida y multiplíquelo por el factor de dilución para obtener el contenido de iones de bario en la muestra de agua original (mg/L).
72.7.2.5 Determinación de iones yoduro e iones bromuro
El método yodométrico se utiliza para determinar los iones yoduro con un contenido mayor a 5 mg/L y el contenido mayor a 20 mg/ L en agua de campos de petróleo y gas.
Reactivos
Yoduro de potasio.
Cloruro de sodio.
Ácido fosfórico.
Ácido nítrico.
Ácido acético glacial.
Agua saturada con bromo.
Solución de hidróxido de sodio (40 g/L).
Suspensión de carbonato de zinc Se disuelven 10 g de carbonato de zinc en 200 ml de agua y se mezclan con 100 ml de una solución de NaOH de 100 g/l.
Solución de formiato de sodio (100 g/L).
Solución de fenol etanol (200 g/L) Disolver 100 g de fenol en 100 ml de etanol absoluto, añadir agua hasta 500 ml y agitar bien.
Solución de acetato de sodio (200g/L).
Solución de hipoclorito de sodio (200g/L).
Solución estándar de tiosulfato de sodio (30mmol/L).
Indicador naranja de metilo (1g/L).
Indicador de almidón (5g/L)
Tratamiento de muestra de agua
Mida un cierto volumen de muestra de agua en un vaso de precipitado, agregue dos gotas de ácido nítrico y dejar reposar de 1 a 2 horas, luego agregar 40 g/L de solución de NaOH hasta que los iones de hierro precipiten por completo, agregar de 5 a 10 ml de suspensión de carbonato de zinc, calentar hasta ebullición ligera en una estufa eléctrica, enfriar y transferir a un matraz aforado de 250 ml. y diluir hasta la marca. Agite bien. Después de la filtración en seco, del filtrado se eliminan el sulfuro de hidrógeno, los iones de hierro, los iones de manganeso y la materia orgánica, que se utiliza para determinar los iones yoduro y los iones bromuro.
Determinación de iones yoduro
Mida un cierto volumen del filtrado tratado anteriormente mencionado (el contenido de iones yoduro debe ser de 1 a 2 mg) en un frasco medidor de yodo y agregue 1 a 2 gotas gota a gota Para el indicador de naranja de metilo, agregue ácido acético glacial para acidificar la solución, luego agregue de 2 a 3 ml de agua saturada con bromo, tape bien la botella y déjela durante 10 a 15 minutos. Agregue formiato de sodio gota a gota para descomponer el exceso de bromo. Después de que el color del bromo se desvanezca, agregue 1 ml de solución de etanol fenólico, agua, agua y solución de bromuro, y luego agregue 1 ml de bromo. Agregue 1 ml de solución de fenol etanol y enjuague dos veces con agua a lo largo de la boca de la botella. Agregue 8-10 ml de H3PO4 y 0,5 g de KI, cubra bien y colóquelo en un lugar oscuro. Después de 5 minutos, agregue la solución estándar gota a gota con la solución de tiosulfato de sodio hasta que adquiera un color amarillo claro. Agregue 1 ml de indicador de almidón y continúe agregando gota a gota hasta que se vuelva azul. desaparece como punto final de la solución estándar de tiosulfato de sodio V1 (mL). El método de prueba en blanco es el mismo que el anterior y el blanco consume el volumen V0 (mL) de la solución estándar de tiosulfato de sodio.
Determinación de la ionización de yodo y bromo
Mida un cierto volumen de filtrado en una botella volumétrica de yodo (el contenido de bromo debe ser de 1 a 10 mg), diluya con agua hasta 50 ml, agregue 2 ml de hielo Ácido acético y luego agregue 40 g / L de solución de NaOH gota a gota hasta que se produzca precipitación. Luego se añadió gota a gota ácido acético glacial hasta que el precipitado se disolvió. El pH de la solución es 6,0-6,5. Agregue 5 ml de solución de NaAc de 200 g/l. Si se produce precipitación, agregue ácido acético glacial para disolver completamente la precipitación. Después de hervir en una estufa eléctrica durante 2 a 3 minutos, coloque la solución de prueba en agua fría y enfríe a temperatura ambiente. Agregue 0,5 g de KI (la solución de prueba debe ser incolora en este momento; de lo contrario, debe repetirse). Luego agregue 20 ml (1+1) de ácido clorhídrico, luego agregue 10 ml de solución de hipoclorito de sodio y déjelo durante 10 a 15 minutos. Cierre bien la tapa y déjela en un lugar oscuro durante 5 minutos. Cuando la solución estándar de tiosulfato de sodio adquiera un color amarillo claro, agregue 1 ml de indicador de almidón y continúe agregando hasta que el color azul de la solución se desvanezca. Consumo de solución estándar de tiosulfato de sodio volumen V2 (mL). El método de prueba en blanco es el mismo (use 0,5 g de NaCl para el blanco). El volumen de solución estándar de tiosulfato de sodio consumido en la prueba en blanco es V3 (ml).
Calcula el contenido de iones yoduro e iones bromuro en muestras de agua según la siguiente fórmula:
"Análisis de rocas y minerales" Volumen 4 Tecnología de análisis e investigación de recursos y medio ambiente
Fórmula media. ρ (I-) es la concentración másica de iones yoduro en la muestra de agua original mg/L ρ (Br-) es la concentración másica de iones bromuro en la muestra de agua original mg/L c es la concentración de estándar de tiosulfato de sodio; solución, mol/L; V0 es el blanco para la determinación de yodo, y el volumen de la solución estándar de tiosulfato de sodio es V3 (mL).
V0 es el blanco de yodo, el volumen de solución estándar de tiosulfato de sodio consumido, ml; V1 es el yodo, el volumen de solución estándar de tiosulfato de sodio consumido, ml V2 son los iones de yodo y bromuro, la cantidad de iones de yodo y bromuro, el volumen de tiosulfato consumido; de solución estándar de sulfato de sodio, ml V3 es la cantidad de iones yoduro, iones bromuro y blanco, y el volumen de solución estándar de tiosulfato de sodio consumido, ml V' es ion yoduro, y se mide el volumen de la muestra de agua; mL V″ es la medida El volumen combinado de la muestra de agua cuando están presentes iones yoduro e iones bromuro, mL 21.
72.7.2.6 Determinación del contenido de boro
Aplicable al; determinación de contenido de boro inorgánico superior a 10 mg/L en agua de yacimientos de petróleo y gas
Reactivo para la determinación de boro inorgánico en agua de yacimientos de petróleo y gas
Ácido clorhídrico p>. Solución de cloruro de bario (100 g/L).
Solución saturada de hidróxido de bario.
Solución estándar de hidróxido de sodio calibrada con precisión (0,05 mmol/L). (1g/L) (9+1) solución de etanol
Indicador de rojo de metilo (1g/L) (6+4) solución de etanol
Procesamiento de muestras
Coloque 100 ml de muestra de agua que contiene boro en un vaso de precipitados, agregue dos gotas de indicador rojo de metilo, agregue (1+1) ácido clorhídrico para acidificarlo, revuelva y agregue 5-10 ml de solución de BaCl2, el borato se convierte en. ácido bórico, el sulfato se convierte en sal de bario y precipita, y el dióxido de carbono y el sulfuro de hidrógeno escapan en estado gaseoso. Luego agregue una solución de hidróxido de bario para volverla alcalina y hierva para eliminar los iones de amonio, hierro y aluminio. a un matraz aforado de 250 ml, calibrar, agitar bien, secar y filtrar en un matraz Erlenmeyer y medir el boro.
En un matraz de yodo medir un cierto volumen de filtrado (el contenido de boro debe ser de 2-10). mg). Agregue dos gotas de indicador rojo de metilo, agregue (1 + 1) ácido clorhídrico gota a gota para acidificarlo y hierva durante 10 minutos para eliminar el dióxido de carbono y descomponer la sal e inmediatamente ponerlo en agua fría para enfriar. Agregue la solución estándar de hidróxido de sodio gota a gota desde la bureta para ajustar el valor del pH de la solución de muestra hasta que la solución cambie de rojo a amarillo. Agregue 3 g de manitol por 100 ml de solución, luego agregue 2-3 gotas de indicador de fenolftaleína. continúe titulando con solución estándar de hidróxido de sodio hasta que la solución se vuelva roja. Luego agregue un poco de manitol. Si el color rojo de la solución desaparece, agregue la solución estándar de hidróxido de sodio nuevamente hasta que la solución se vuelva roja. El volumen de solución estándar de hidróxido de sodio consumido es V1 (ml). Utilice el mismo método para realizar una prueba en blanco y el volumen de solución estándar de hidróxido de sodio consumido es V0 (ml). la muestra de acuerdo con la siguiente fórmula Concentración másica de boro:
Recursos y Tecnología de Investigación y Análisis Ambiental de la Cuarta División de Análisis de Minerales de Roca
Donde: ρ (B) es el concentración másica de boro en la muestra, mg/L; c es la concentración de solución estándar de hidróxido de sodio, mol/L es el valor medido de boro y el volumen de solución estándar de hidróxido de sodio consumido (excluyendo el consumo de ajuste del valor de pH), ml. V0 es el volumen de solución estándar de hidróxido de sodio consumido durante la prueba en blanco, ml; V es el volumen de la muestra de agua tomada, ml 10,81 es el valor de la masa molar de boro, en g/mol; 7 Determinación de iones sodio, iones potasio, iones litio e iones amonio (cromatografía iónica)
El agua de yacimientos de petróleo y gas se caracteriza por contener sodio (sodio + potasio), magnesio, calcio, bario (bario + estroncio). ), Cloro, sulfato y bicarbonato (los iones de bario y los iones de sulfato no pueden estar en el mismo cuerpo de agua****) y otros iones. Según el principio de electroneutralidad de la solución, la suma de las cargas negativas de todos los aniones debe ser igual a la suma de las cargas positivas de todos los cationes. Cuando se mide el contenido de los otros cinco iones, excepto los iones de sodio, se puede calcular el contenido de iones de sodio (incluidos litio, amonio, potasio y muchos cationes no medidos):
Análisis de minerales de roca División IV Recursos y medio ambiente Tecnología de investigación y análisis
También se pueden utilizar otros métodos, como la cromatografía iónica, para determinar directamente el contenido de iones de sodio, potasio, litio y amonio.
La cromatografía iónica es adecuada para la determinación de iones de litio, sodio, amonio y potasio en agua de campos de petróleo y gas. Los límites de determinación son: Li-0,01 mg/L, 0,03 mg/L; Na-0,03 mg/L, 0,03 mg/L; NH-40,05 mg/L, 40,05 mg/L; mg/l.
Condiciones de la columna
Solución eluyente de ácido nítrico 2,8 mmol/L.
Velocidad del papel de grabación 4mm/min.
El caudal del eluyente es de 0,5 ml/min.
Rango: 100Ω × 5mV para iones de litio, amonio y potasio, 100Ω × 50mV para iones de sodio.
Curva de calibración
Según la tabla 72.13, tome cantidades adecuadas de soluciones estándar de litio, amonio y potasio para preparar una serie estándar mixta de litio, amonio y potasio.
Tabla 72.13 Serie estándar mixta de magnesio, calcio y estroncio (ρB: mg/L)
Tome una cantidad adecuada de solución estándar de sodio para preparar la serie estándar de iones de sodio:
Prepare el instrumento de acuerdo con las condiciones cromatográficas y espere a que se estabilice la línea base. Inyecte 50 μL de soluciones estándar mixtas de litio, amonio y potasio y soluciones estándar de iones de sodio en secuencia. Se dibuja una curva de calibración basada en la concentración de cada ion y la altura del pico registrada (o área del pico).
Pasos del análisis
De acuerdo con las mismas condiciones operativas de la curva de calibración, inyecte 50 μL de muestra de agua adecuadamente diluida, registre la altura del pico (o área del pico) de los tres iones, y utilice la calibración correspondiente. La curva determina el contenido de iones de litio, amonio, potasio y sodio en la muestra de agua diluida. Multiplique el factor de dilución para obtener el contenido de cada ion en la muestra de agua original (mg/L).
72.7.2.8 Determinación de sodio, potasio, calcio, magnesio y otros contenidos catiónicos en agua de campos de petróleo y gas mediante espectrometría de emisión de plasma acoplado inductivamente
Resumen del método
El agua de los yacimientos de petróleo y gas ha sido tratada adecuadamente. Después de la dilución y acidificación, el método ICP-AES se utiliza directamente para determinar el contenido de cationes como sodio, potasio, calcio, magnesio, litio, rubidio, estroncio, bario, boro y azufre. Se utilizó Sc como estándar interno para compensar los efectos de la matriz en muestras con alto contenido de sal.
Instrumento
Espectrómetro de emisión óptica de plasma acoplado inductivamente.
Reactivo
Ácido clorhídrico.
La preparación de soluciones madre estándar de cada elemento se muestra en la Tabla 72.14.
Tabla 72.14 Soluciones madre estándar de cada elemento
La combinación de soluciones estándar se prepara a partir de las soluciones madre estándar anteriores, ver Tabla 72.15 Combinaciones de soluciones estándar
<. p> Tecnología de análisis e investigación de recursos y medio ambiente Sección 4 Análisis de rocas y mineralesSc Utilice Sc2O3 (espectralmente puro) para preparar una solución de elemento estándar interno ρ (Sc) = 100 μg/mL e introdúzcala en línea. a través de una T durante la medición.
Pasos del análisis
Tomar una cantidad adecuada de agua de campo de petróleo y gas y diluirla con ácido clorhídrico (5+95). En términos generales, es apropiado controlar el contenido total de sal de la solución de prueba diluida por debajo de 5 g/L.
Los parámetros operativos de IRIS-INTREPID ICP-AES se muestran en la Tabla 72.16.
Tabla 72.16 Parámetros de funcionamiento de IRIS-INTREPID ICP-AES
Las longitudes de onda espectrales de cada elemento se muestran en la Tabla 72.17.
Tabla 72.17 Longitudes de onda espectrales del análisis elemental
Encienda la antorcha de plasma y déjela estabilizarse durante más de 30 minutos. Usando (5+95)HCl como punto bajo y la solución estándar combinada como punto alto, establezca una curva de calibración y luego analice la muestra. Durante la calibración y el análisis, se introdujo en línea una solución de estándar interno Sc a través de una T para compensar los efectos de la matriz debido al mayor contenido de Na. Los resultados del análisis los proporciona la computadora en función del volumen de muestra y el número de diluciones.
72.7.2.9 Determinación de oligoelementos en el agua de campos de petróleo y gas mediante espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente
Introducción al método
Después de que el agua del campo de petróleo y gas se Adecuadamente diluido y acidificado, se utiliza directamente con ICP -MS determina litio, rubidio, cesio, estroncio, bario, boro, bromo, yodo, germanio, arsénico, cobre, plomo, zinc, uranio, etc.
Instrumento
Espectrómetro de masas de plasma acoplado inductivamente.
Reactivo
El agua pura es procesada por el sistema de agua pura para alcanzar el nivel de 18MΩ-cm-1.
Ácido nítrico grado BVIII.
Solución madre estándar de un solo elemento ρ(B)=1,00 mg/mL.
Solución madre estándar combinada ρ(B)=20,0 μg/mL, consulte la Tabla 72.18.
Tabla 72.18 Solución madre estándar combinada
Utilice la solución madre estándar combinada para diluir la solución de trabajo estándar combinada a ρ(B)=20,0 ng/mL.
Solución de estándar interno ρ (Rh, Re) = 20,0ng/mL.
Pasos del análisis
Tomar una cantidad adecuada de agua de campo de petróleo y gas y diluirla con (2+98) HNO3. Generalmente, es apropiado controlar el contenido total de sal de la solución de prueba diluida a menos de 1 g/L. Cuando la pureza de la muestra de sal es alta, el filtrado insoluble en agua se puede diluir de 10 a 20 veces.
Tome el ICP-MS tipo TJAExCell como ejemplo. Los parámetros operativos del instrumento y los isótopos seleccionados para la medición se muestran en la Tabla 72.19 (Tabla 72.20).
Tabla 72.19 Parámetros de funcionamiento de ICP-MS (tomando el tipo TJAPQ-ExCell como ejemplo)
Tabla 72.20 Isótopos seleccionados y estándares internos
Encienda el plasma, después de estabilizar durante 15 minutos, utilice la solución de depuración del instrumento para ajustar los parámetros de modo que la tasa de recuento de indio (1 ng/ml) sea superior a 20000 s-1.
La tasa de recuento de indio (1 ng/ml) se determinó utilizando agua de alta pureza y 20 ng de agua. Usando agua de alta pureza como punto bajo y la solución estándar combinada como punto alto, obtenga líneas rectas estandarizadas de dos puntos para cada elemento y luego mida la solución de muestra. Durante todo el proceso de medición, la solución de estándar interno siempre se mezcla con la solución de muestra, el blanco y la solución estándar en línea a través de una bomba peristáltica multicanal de tres vías y luego se introduce en el instrumento. La computadora monitorea los cambios en la tasa de conteo. el elemento estándar interno para la corrección en tiempo real de la deriva del instrumento y los resultados de las pruebas. La influencia del efecto de la matriz de la solución de muestra en los elementos a medir.
El ordenador analiza los resultados del análisis basándose en los factores de dilución introducidos previamente.
Notas
1) El método ICP-MS tiene un grave efecto de memoria al medir el yodo. Entre dos mediciones de muestra, utilice una bomba peristáltica para introducir rápidamente (2+98 ) Limpiando el. El sistema de muestreo con agua con amoníaco puede reducir la intensidad de la señal del elemento yodo al nivel de fondo en aproximadamente 10 segundos.
2) Análisis de niveles superiores de estroncio, bario y boro mediante el método ICP-AES.
Este método también puede determinar simultáneamente Sc, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Ga, As, Rb, Sr, Cd, Cs, REEs, Hf, Ta, W, Tl, Bi. , Th y otros elementos.