1、浅谈水质矿化度的分析方法摘 要油田水，是指在开发过程中所使用和开采出来的水的总称，它主要包括地下水，地面水以及经过处理后可以作为注水水源的其他水。而矿化度（M）正是水化学成分测定的重要指标，本文通过对油田水中各种离子自身性质及测定方法优缺点比较，探索出适合我厂水质矿化度分析的具体方法，具有快速、经济、准确的优点，适合化验室常规分析使用。 关键词油田水；矿化度；水质分析 中图分类号：X832 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0043-01 1 水质矿化度概念及方法比较 1.1 矿化度的定义 矿化度是水中所含无机矿物成分的总和，是水化学成分测定的重要指标。用于评价水中
2、总含盐量，是油田用水适用性评价的主要指标。在油田水分析中，矿化度常用于被测离子总和的质量检验，是油田水质的一个主要参考指标。 1.1.1 矿化度的测定方法 矿化度的测定方法依目的不同大致有：重量法、电导法、阴阳离子加合法、离子加合法、离子交换法及比重计法等。重量法含义明确，是简单通用的方法。但只适用于无污染的天然水样。对于含油污水，一般在测定了阴阳离子的基础上，直接采用阴阳离子加合法。 矿化度 mg/L=（Ca2+Mg2+Ba2+K+Na+HCO3-+CO32-+SO42-+Cl-）（mg/L） 而根据每种离子本身的性质则具有不同的测定方法。如下表1、2、3。 2 方法分析及比较 现以我厂 3
3、#水样水质分析结果为例，分析选定适合我厂水质矿化度的具体方法 2.1 钙镁离子测定方法选择 通过上表 5 可以看出每一升水样中含钙离子 15.03 毫克，含镁离子9.11 毫克，由于 EDTA 滴定法方法经典，准确度高，操作简单，适用于常量分析。则选取该法进行钙镁水质分析。 EDTA 法测定钙镁方法原理： 在反应开始时，金属指示剂（In）与金属离子（M） （M 代表钙镁等金属离子）发生的 络合反应如下： M+ In（蓝） MIn（红） 其中： 钙与指示剂络合的稳定常数是 5.4，镁与指示剂络合的稳定常数是7.0。 当滴入 EDTA（Y）时，金属离子与 EDTA 络合形成的反应如下： M+Y M
4、Y M In（红）+YMY+ In（蓝） 由于 EDTA 与钙、镁等金属离子络合的稳定常数大于指示剂与钙、镁等金属离子络合的稳定常数，因此 EDTA 将指示剂中的钙镁等金属离子置换出来，使溶液变成金属指示剂本来的颜色。 正是由于该方法测定准确，适用范围广，因此常规的分析方法多采用 EDTA 滴定法来测定钙镁离子的含量。 2.2 氯离子测定方法选择 通过上表 5 可以看出氯离子每一升水样中含氯离子 912.84 毫克，由于硝酸银滴定法所需仪器设备简单，检测费用低，对含量大于 10mg/L 的样品相对偏差较小。适用于常量分析。 硝酸银滴定法测定氯离子的方法原理： 在中性或弱碱性溶液中，硝酸根与氯离
5、子反应生成白色沉淀。过量的银离子与铬酸钾指示剂生成橘红色铬酸钾沉淀。由于氯化银的溶解度小雨铬酸银的溶解度，氯离子首先被完全沉淀后，铬酸银才以铬酸银形式沉淀出来，产生桔红色，指示滴定终点，根据硝酸银的消耗量计算氯离子含量，反应方程如下： Ag+Cl-AgCl白色 2Ag+CrO42-Ag2CrO4桔红色 铬酸离子的浓度，与沉淀形成的快慢有关，必须加入足量的指示剂。且由于稍过量的硝酸银与铬酸钾形成铬酸银沉淀的终点较难判断，所以需要以蒸馏水作空白滴定，做对照判断（使终点色调一致） 。 此方法中指示剂的用量和溶液的酸度是两个值得注意的问题：（1）指示剂的用量太低，要使滴定剂过量，才能析出铬酸银沉淀。指
6、示剂用量太高，妨碍铬酸银沉淀颜色的观察，影响终点的判断。所以要严格按标准的要求加入指示剂。 （2）铬酸银易溶于酸，所以滴定不能在酸性溶液中进行。但如果溶液的碱性太强，则有氧化银沉淀析出。通常要求溶液的酸度范围为 PH 值通常在 79 之间，故一般不用做中和处理。 2.3 硫酸根离子测定方法选择 通过上表 5 可以看出每一升水样中含硫酸根离子 12.01 毫克，由于EDTA 容量法所需仪器设备简单，检测费用低，对含量大于 10mg/L 的样品相对偏差较小，适用于常量分析。 EDTA-钡容量法测定硫酸根离子。 在 PH 值为 3-5 的溶液中，加入过量的氯化钡，使硫酸根与钡离子生成硫酸钡沉淀，剩余
7、的钡离子在 PH 值为 10 的条件下用 EDTA 标准溶液滴定，此时过量的钡离子及原水样中的钙镁离子同时被 EDTA 标准溶液滴定。2.4 碳酸根、重碳酸根离子测定方法选择 通过上表 5 可以看出每一升水样中含碳酸根离子 90.02 毫克、含重碳酸根离子 151.25 毫克，由于滴定法具有操作简单，灵敏度高，适合常规实验操作。 碳酸根、重碳酸根含量测定的方法原理： 水样用标准酸溶液滴定至规定的 PH 值，其重点可由加入的酸碱指示剂在该 PH 值时颜色的变化来判断。当滴定至酚酞指示剂由红色变为无色时，溶液 PH 值即为 8.3，指示水中氢氧根离子已被中和，碳酸盐均被转化为重碳酸盐，反应如下：
8、当滴定至甲基橙指示剂由桔黄色变为桔红色时，溶液的 PH 值为 4.4-4.5，指示水中的重碳酸盐（包括原没有和由盐酸盐转化成的） ，已被中和，反应如下： 根据上述两个终点到达时所消耗的盐酸标准滴定溶液的量，可以计算出水中碳酸盐、重碳酸盐及总碱度。 3 结论及认识 （1）钙镁离子测定方法确定： EDTA 滴定法以络合反应为基本的滴定方法，适合我厂实际水质情况。 （2）氯离子测定方法确定：硝酸银滴定法相对偏差较小，分析结果准确度高。 （3）硫酸根离子测定方法确定：EDTA 容量法检测费用低，具有较好的经济优势。 （4）碳酸根、重碳酸根离子测定方法确定：滴定法操作简单，易观察，适合实验室操作。 参考文献 1 刘建坤.水中溶解性总固体测定标准方法比较J，中国卫生检验，2010，1. 2 姜包淦，水化学M，中国水利水电出版社. 3 孙宽，油田水分析S，石油工业原油及产品质量监督中心. 作者简介 徐淼：女，1986 年 6 月出生，2010 年毕业于东北石油大学，现在第五采油厂试验大队从事化验工作。
