硫酸根测定方法
楼上,抄答案有意思吗?
在初中范围内,用稀硝酸酸化的硝酸钡
有沉淀则有硫酸根
在高中里,首先排除Ag+(可用NaOH),过滤
然后加入稀盐酸酸化的氯化钡(用硝酸钡会有亚硫酸根干扰)
第一个问题:微溶的硫酸钙不能通过定性滤纸。定性滤纸基本可以完全分离滤液和结晶物。 准确测定滤液中的硫酸根浓度的方法:第一种是重量法。用过量的氯化钡溶液与滤液反应,得到硫酸钡沉淀,然后煅烧后称重。 第二种是反滴定法,在滤液中加入定量的氯化钡标准溶液和EDTA-Mg标准溶液,进行反滴定。
再:硫酸钙的平衡溶解度大约在常温是2克/L。 但是,一般用硫酸钙处理过的溶液中的硫酸根都是过饱和的溶液。 溶解的硫酸根一般在2~6克左右。
采用不同方法分离出供试品中的被测成分,称取重量,以计算其含量。按分离方法不同,重量分析分为沉淀重量法、挥发重量法和提取重量法。
三、沉淀重量法 称量形式质量(g)×换算因素
供试品含量(%)= ——————————————×100%
供试品质量(g)
被测成分的相对原子量或相对分子量
式中: 换算因素 = ————————————————
称量形式的相对分子量 测定某供试品中硫(S)的含量
1.原理 把供试品中的硫(S)氧化成硫酸根(SO42-),再把硫酸根沉淀为硫酸钡(BaSO4),如果灼烧后硫酸钡的质量为A(g)。设称取供试品的质量为B(g)。
2.计算
S的相对原子量 32
换算因素 = ————————— = ——— = 0.1374
BaSO4的相对分子量 233.43
A×0.1374
供试品含量(%)= ————- ×100%
B
GB/T 12737-2008 工业用化工产品中以硫酸根表示的痕量 硫化合物测定的通用方法 还原和滴定法 GB/T 13025.8-1991 制盐工业通用试验方法 硫酸根离子的测定 GB/T 21994.8-2008 氟化镁化学分析方法 第8部分:硫酸根含量的测定 硫酸钡重量法
二、原理
采用不同方法分离出供试品中的被测成分,称取重量,以计算其含量。按分离方法不同,重量分析分为沉淀重量法、挥发重量法和提取重量法。
三、沉淀重量法
(一)原理
被测成分与试剂作用,生成组成固定的难溶性化合物沉淀出来,称定沉淀的质量,计算该成分在样品中的含量。
(二)计算公式
称量形式质量(g)×换算因素
供试品含量(%)= ——————————————×100%
供试品质量(g)
被测成分的相对原子量或相对分子量
式中: 换算因素 = ————————————————
称量形式的相对分子量
(三)举例 测定某供试品中硫(S)的含量
1.原理 把供试品中的硫(S)氧化成硫酸根(SO42-),再把硫酸根沉淀为硫酸钡(BaSO4),如果灼烧后硫酸钡的质量为A(g)。设称取供试品的质量为B(g)。
2.计算
S的相对原子量 32
换算因素 = ————————— = ——— = 0.1374
BaSO4的相对分子量 233.43
A×0.1374
供试品含量(%)= ————- ×100%
B
四、注意事项
1.沉淀法测定,取供试品应适量。取样量多,生成沉淀量亦较多,致使过滤洗涤困难,带来误差;取样量教少,称量及各操作步骤产生的误差较大,使分析的准确度较低。
2.不具挥发性的沉淀剂,用量不宜过量太多,以过量20~30%为宜。过量太多,生成络合物,产生盐效应,增大沉淀的溶解度。
3.加入沉淀剂时要缓慢,使生成较大颗粒。
4.沉淀的过滤和洗涤,采用倾注法。倾注时应沿玻璃棒进行。沉淀物可采用洗涤液少量多次洗涤。
5.沉淀的干燥与灼烧,洗涤后的沉淀,除吸附大量水分外,还可能有其他挥发性杂质存在,必须用烘干或灼烧的方法除去,使之具有固定组成,才可进行称量。干燥温度与沉淀组成中含有的结晶水直接相关,结晶水是否恒定又与换算因数紧密联系,因此,必须按规定要求的温度进行干燥。
灼烧这一操作是将带有沉淀的滤纸卷好。置于已灼烧至恒重的坩埚中,先在低温使滤纸炭化,再高温灼烧。灼烧后冷却至适当温度,再放入干燥器继续冷至室温,然后称量。
五、适用范围
重量法可测定某些无机化合物和有机化合物的含量。在药物纯度检查中常应用重量法进行干燥失重、炽灼残渣、灰分及不挥发物的测定等。
六、允许差
本法的相对偏差不得超过0.5%(干草浸膏等特殊品种的相对偏差不得超过1%)。
分析用水的体积取决于项目,一般简单分析只需水样500~1000毫升。盛水样的容器应使用硬质玻璃或塑料瓶。绝对禁止使用木料、纸团、玉蜀黍及金属塞子。
取样注意事项水样应缓缓注入瓶中,不能产生潺潺的水声。水样进入瓶中须留有10毫升空隙,以防水温或气温改变时,瓶塞被挤开。取平均水样时,必须在同样条件下同时采取。
钙的测定,广泛采用EDTA容量法,在PH&gt12的碱性溶液中,用EDTA滴定,以酸性铬蓝K-萘酚绿B为指示剂,滴定终点由红变蓝。
PH值的测定方法有电位法及比色法,本章只介绍较常用的电位法。电位法测定PH值,是测定溶液中指示电极与参考电极间所产生的电位差。
参考电极的电位是恒定的,指示电极的电位则随溶液的PH值不同而改变。因此用补偿法可以准确地测定所组成的电池的电动势。应用PH计可以直接测得溶液的PH值。测定手续根据所使用的PH计而定,准确度达0.01。
扩展资料:
炉水中的PH值控制应不低于9,这是因为:
(1) PH值低时,水对锅炉钠材的腐蚀性增强
(2) 炉水中的磷酸根与钙离子的反应,只有在PH值足够高的条件下,才能生成容易排污的水渣
(3) 为了抑制炉水中硅酸盐的水解,减少硅酸在蒸汽中的溶解携带量,PH值应控制得高一-些,但是炉水的PH值也不能太高,否则,游离的氢氧化钠较多,容易引起碱性脆蚀。
参考资料:百度百科-工业锅炉
so4离子的正确检验方法是:先加过量的稀盐酸,若有沉淀就过滤(除去银离子),再加氯化钡检验。不能加硝酸,是因为硝酸有强氧化性,如果溶液只含so3离子而不含so4离子,硝酸也会把so3离子氧化为so4离子,而盐酸无氧化性且氢离子能与so4离子反应生成水和so2。而且,不能加硝酸钡代替氯化钡,否则硝酸根离子在酸性环境下会具有氧化性的。还有什么不懂的吗?
72.7.2.1 氯离子含量的测定
(1)硝酸银容量法
适用油气田水中氯离子含量在100mg/L以上,溴、碘离子合量为氯离子含量的1%以下时的氯离子含量的测定。
试剂
硝酸。
硫酸铝钾溶液(10g/L)。
碳酸钠溶液(0.5g/L)。
硝酸银标准溶液(0.05mmol/L)。
铬酸钾指示剂(0.07mol/L)。
试样处理
无色、透明、含盐度高的油气田水样,以适当稀释(稀释后的试样,氯离子含量应在500~3000mg/L)即可测定。如水中含有硫化氢、悬浮物或水样颜色较深时,则需用加硝酸使水样呈酸性,再煮沸至无硫化氢味另外用硫酸铝钾脱色和消除悬浮物或用灼烧法脱色和消除悬浮物。
测定
量取一定体积油气田水样或经处理后的试样或滤液(试样中氯离子含量应在10~40mg)于锥形瓶中。加水使总体积为50~60mL,用(1+1)HNO3或0.5g/LNa2CO3溶液调节pH值至6.0~8.5,加1mL0.07mol/L铬酸钾指示剂。用硝酸银标准溶液滴至生成淡橘红色悬浮物为终点,用同样方法作空白试验。
按下两式分别计算氯离子的量浓度(mmol/L)和质量浓度(mg/L):
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:c(Cl-)为氯离子的量浓度,mmol/Lρ(Cl-)为氯离子的质量浓度,mg/Lc(AgNO3)为硝酸银标准溶液浓度,mol/LV1为滴定消耗硝酸银标准溶液的体积,mLV0为空白试验消耗硝酸银标准溶液的体积,mLV为量取水样体积,mL35.45为氯的摩尔质量数值,单位用g/mol。
(2)离子色谱法
适用于油气田水中氟、氯、溴、硫酸根离子的测定。进样100μL时,最低检测浓度为:F-0.035mg/L、Cl-0.05mg/L、Br-0.2mg/L、SO42-0.3mg/L。
试样处理
量取1.0mL水样放入预处理柱中,除去阳离子、机械杂质和有机化合物。流出液收集于10mL瓶中,用水淋洗预处理柱,收集流出液直至刻度,摇匀,用于氟、氯、溴、硫酸根离子的测定。若各组分含量太高,还需进一步稀释。
色谱条件
阴离子分析柱。
抑制柱。
洗脱液:碳酸钠溶液1.2~1.4mmol/L。
洗脱液流速为1.0mL/min。
记录器纸速为4mm/min。
量程:氯离子5kΩ×1V氟、溴、硫酸根离子5kΩ×50mV。
校准曲线
分别吸取适量的氟离子、氯离子、溴离子和硫酸根离子标准溶液配成4种离子的混合标准系列,含量为见表72.10。
表72.10 氟离子、氯离子、溴离子和硫酸根离子混合标准系列(ρB:mg/L)
按色谱条件调好仪器,待基线稳定后,依次注入50μL不同含量的混合标准溶液,记录各离子的峰高(或峰面积),并分别绘制各离子的浓度-峰高(或峰面积)校准曲线。
试样测定
与校准曲线相同条件下,注入50μL试液,记录器依次记录各离子的色谱峰。根据各离子的色谱峰高(或峰面积)从相应的标准曲线上求出水样中氟、氯、溴、硫酸根离子的含量,乘以稀释倍数,得原水样中含量(mg/L)。
72.7.2.2 碳酸根、重碳酸根、氢氧根含量的测定
适用于一般油气田水中碳酸根、重碳酸根和氢氧根含量的测定,及水中共存的硼酸盐、硅酸盐、亚硫酸盐和磷酸盐等碱性物质干扰测定。不适用于高含硫化氢、铁离子、水样颜色较深和含有缓蚀剂的所谓特殊油气田水中碳酸根、重碳酸根和氢氧根含量的测定。
试剂
盐酸标准溶液(0.05mol/L)需准确标定浓度。
甲基橙指示剂(1g/L)。
酚酞指示剂(1g/L)(9+1)乙醇溶液。
分析步骤
移取50~100mL刚开瓶塞的水样于锥形瓶中,加2~3滴酚酞指示剂,若水样出现红色,则用盐酸标准滴定溶液滴至红色刚消失,所消耗的盐酸标准溶液的体积(mL),记作V1再加3~4滴甲基橙指示剂,水样呈黄色,则继续用盐酸标准溶液滴至溶液由黄色突变为橙红色,所消耗的盐酸标准滴定溶液的体积(mL),记作V2。若加酚酞指示剂后水样无色,则继续加甲基橙指示剂至水样呈黄色,用盐酸标准滴定溶液滴至橙红色为终点。
表72.11 碳酸根、重碳酸根和氢氧根的含量关系
当V1=0时,表明仅有重碳酸根,计算公式如下:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
当V1<V2时,表明有重碳酸根和碳酸根,无氢氧根,碳酸根计算公式如下:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
当V1=V2时,表明仅有碳酸根,用上述两公式计算其含量。
当V1>V2时,表明有碳酸根和氢氧根,无重碳酸根,计算公式如下:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
当V2=0时,表明仅有氢氧根,计算公式如下:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:c(HCO-3)为重碳酸根的浓度,mmol/Lρ(HCO-3)为重碳酸根的质量浓度,mg/Lc(CO2-3)为碳酸根的量浓度,mmol/Lρ(CO2-3)为碳酸根的质量浓度,mg/Lρ(OH-)为氢氧根的量浓度,mmol/Lρ(OH-)为氢氧根的质量浓度,mg/Lc(HCl)为盐酸标准溶液的浓度,mol/LV1为加酚酞指示剂时,盐酸标准滴定溶液的耗量,mLV2为加甲基橙指示剂时,盐酸标准滴定溶液的耗量,mL61.0、60.01、17.01分别为HCO-3、CO2-3和OH-的摩尔质量数值,单位取g/mol。
72.7.2.3 硫酸根含量测定
(1)重量法
适用于油气田水中含量为80~5000mg/L硫酸根的测定。
试剂
盐酸。
氢氧化铵。
氯化钡溶液(100g/L)。
甲基红指示剂(1g/L)(6+4)乙醇溶液。
试样制备
移取一定体积水样(硫酸根含量应在20~150mg)于烧杯中,加2~3滴甲基红指示剂,加(1+1)HCl酸化样品。置烧杯于电炉上煮沸5min。搅拌下滴加(1+1)NH4OH,使溶液呈碱性,铁离子以氢氧化物沉淀。待沉淀完全后,趁热过滤,将杯中沉淀全部移至滤纸,用热水洗沉淀至滤液无氯离子,滤液和洗涤液一并收集在另一烧杯中。用水冲稀至120~150mL,用于硫酸根测定。
分析步骤
用除去铁离子的滤液测定硫酸根。向滤液中滴加(1+1)HCl使呈酸性,置烧杯于电炉上,煮沸。搅拌下滴加1mLBa(Cl)2溶液。煮沸3~5min。于大约60℃静置4h,用定量滤纸过滤。将烧杯中沉淀全部移至滤纸上,用热水洗沉淀至滤液无氯离子。将滤纸和沉淀放入已恒量的坩埚中,先在电炉上炭化至滤纸变白,最后将坩埚放入高温炉中,升温至800℃,保持30min。停止加热,待炉温降到400℃时取出坩埚,并在干燥器中冷却至室温、称量、再灼烧至恒量。
按下式计算硫酸根含量:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:ρ(SO2-4)为氢氧根的质量浓度,mg/Lc(SO2-4)为氢氧根的量浓度,mmol/Lm1为坩埚质量,gm2为坩埚加沉淀质量,gV为试料体积,mL0.4116为硫酸钡与硫酸根的换算因数96.06为硫酸根的毫摩尔质量数值,单位用mg/mmol。
(2)EDTA容量法
适用于硫酸根含量大于10mg/L的油气田水的测定。
试剂
盐酸
氢氧化铵-氯化铵缓冲溶液pH=10称取27gNH4Cl溶于适量的水中,加197mLNH4OH,再用水冲稀至1L。
EDTA标准溶液(0.0125mol/L)需准确标定浓度。
钡、镁混合标准溶液ρ(Ba,Mg)=1.00mg/mL。
铬黑T指示剂(5g/L)(1+1)三乙醇铵溶液。
甲基红指示剂(1g/L)(6+4)乙醇溶液。
分析步骤
移取一定体积水样(硫酸根含量0.5~7.5mg)于锥形瓶中,加水使总体积为50mL。加1滴甲基红指示剂,滴加(1+1)HCl至溶液呈红色,再滴加1~2滴。将试样煮沸,趁热加入10.00mL钡、镁离子混合标准溶液,边加边摇动锥形瓶。将试液再次煮沸,并在近沸的温度下保持1h,取下静置冷却。加10mL氢氧化铵-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。消耗EDTA标准溶液体积V1(mL)。
移取50mL蒸馏水于锥形瓶中,依次取10.00mL钡、镁混合标准溶液,10mL氢氧化铵-氯化铵缓冲溶液和3~4滴铬黑T指示剂。用EDTA标准溶液滴至纯蓝色为终点。消耗EDTA标准溶液体积V2(mL)。
移取一定体积水样(硫酸根含量0.5~7.5mg)于锥形瓶中,加水使总体积为50mL,加10mL氢氧化铵-氯化铵缓冲溶液、3~4滴铬黑T指示剂,用EDTA标准溶液滴至纯蓝色为终点。消耗EDTA标准溶液V3(mL)。
按下式计算硫酸根的含量:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:ρ(SO2-4)为试液中硫酸根的质量浓度,mg/Lc(EDTA)为EDTA标准溶液浓度,mol/LV为试液体积,mL96.06为硫酸根的摩尔质量数值,单位取g/mol。
72.7.2.4 镁、钙、锶、钡离子含量的测定
适用于油气田水中镁、钙、锶、钡(锶、钡合量)含量的测定。
(1)配位滴定法
试剂
氯化铵。
盐酸。
氢氧化铵。
氢氧化铵-氯化铵缓冲溶液(pH=10)称取27gNH4Cl溶于适量的水中,加197mLNH4OH,再用水冲稀至1L。
硫酸钠溶液(50g/L)。
EDTA标准溶液(0.0125mol/L)。
氢氧化钠溶液(40g/L)。
钙试剂指示剂称取0.5g钙试剂和硫酸钾于玛瑙乳钵中,仔细研磨,保存在干燥器中。
铬黑T指示剂(5g/L)(1+1)三乙醇铵溶液。
分析步骤
A.除铁离子量取一定体积水样(钙含量应在100mg)于烧杯中,加水至总体积80mL,加0.3gNH4Cl,用(1+1)HCl调节至pH3~4。在电炉上煮沸,搅拌下滴加5~10mLNH4OH煮沸1min。趁热过滤,用热水洗沉淀至无氯离子。滤液和洗涤液一并收集在另一烧瓶中,置烧杯于电炉上,煮沸、逐尽氨,冷却至室温后,用(1+99)HCl调节至pH3~4。移入250mL容量瓶中,定容、摇匀。用于镁、钙、锶、钡离子总量的测定。
B.镁、钙、锶、钡离子总量的测定
移取一定体积滤液于锥形瓶中,加水至总体积80mL,加10mL氢氧化铵-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,消耗EDTA标准溶液体积V1(mL)。
C.镁、钙离子合量的测定
移取一定体积滤液(钙含量应在40mg左右)于烧杯中,加水至120mL,置烧杯于电炉上,加热至微沸,搅拌下滴加10mL硫酸钠溶液,煮沸3~5min。于约60℃静置4h,将溶液和沉淀一并移入250mL容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。放置数分钟后,在滤纸上干过滤,滤液已除去钡、锶离子,用于测定镁、钙合量。移取与测镁、钙、锶、钡离子总量的原水样体积相同的滤液于锥形瓶中,加水使总体积为80mL,加10mL氢氧化铵-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,消耗EDTA标准溶液体积V2(mL)。
D.钙离子的测定
使用除去钡、锶离子得到的滤液测定钙离子含量。移取与测镁、钙离子合量的体积相同的滤液于锥形瓶中,加水至总体积80mL,加10mL40g/LNaOH溶液,加3mg钙试剂。用EDTA标准溶液滴至纯蓝色为终点,消耗EDTA标准溶液体积V3(mL)。
按下列各式计算镁、钙、锶、钡的含量:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:c(Ca2+)为试样中Ca2+的量浓度,mmol/Lρ(Ca2+)为试样中Ca2+的质量浓度,mg/Lc(Mg2+)为试样中Mg2+的量浓度,mmol/Lρ(Mg2+)为试样中Mg2+的质量浓度,mg/Lc(Ba2++Sr2+)为试样中Ba2+和Sr2+的量浓度,mmol/Lρ(Ba2+)为试样中Ba2+和Sr2+的质量浓度,以Ba计,mg/Lc(EDTA)为EDTA标准溶液浓度,mol/LV1为测镁、钙、锶、钡离子合量时,EDTA标准滴定溶液耗量,mLV2为测镁、钙离子合量时,EDTA标准滴定溶液耗量,mLV3为测钙离子时,EDTA标准滴定溶液耗量,mLV为量取原水样体积,mL:40.08、24.305、137.34分别为钙、镁、钡离子的摩尔质量数值,单位取g/mol。
(2)离子色谱法
适用于油气田水中镁、钙、锶、钡离子含量的测定。进样100μL时,最低检测浓度为:Mg2+0.10mg/L、Ca2+0.20mg/L、Sr2+1.20mg/L、Ba2+2.00mg/L。
A.镁、钙、锶离子的测定
色谱条件
洗脱液乙二胺(0.8mmol/L)与柠檬酸(1.0mmol/L)混合液。
镁、钙、锶离子分析柱。
记录器纸速4mm/min。
洗脱液流速0.8mL/min。
量程500Ω×10mV。
校准曲线
分别移取适量的镁、钙、锶标准溶液按表72.12配成3种元素的混合标准系列。
表72.12 镁、钙、锶混合标准系列(ρB:mg/L)
按色谱条件将仪器准备好,待基线稳定后。顺序注入50μL混合标准系列溶液1~5,根据各离子浓度和记录的3种离子的峰高(或峰面积),绘制校准曲线。
试样测定
按校准曲线同样条件操作,注入50μL经适当稀释后的水样,记录的3种离子的峰高(或峰面积),从相应的校准曲线上求出稀释水样中镁、钙、锶离子的含量,乘以稀释倍数,得到原水样中各离子含量(mg/L)。
B.钡离子的测定
色谱条件
洗脱液乙二胺硝酸盐溶液(2mmol/L,pH值5.9~6.1)。
钡离子分析柱。
记录器纸速4mm/min。
洗脱液流速0.9mL/min。
量程:200Ω×5mV。
校准曲线
移取适量的钡标准溶液配成钡离子标准系列:4.0mg/L、8.0mg/L、16.0mg/L、24.0mg/L、32.0mg/L。
按色谱条件将仪器准备好,待基线稳定后。顺序注入50μL钡离子标准系列溶液,根据钡离子浓度和记录的峰高(或峰面积),绘制校准曲线。
试样测定
按校准曲线同样条件操作,注入50μL经适当稀释后的水样,记录的钡离子的峰高(或峰面积),从校准曲线上求出稀释水样中钡离子的含量,乘以稀释倍数,得到原水样中钡离子含量(mg/L)。
72.7.2.5 碘、溴离子含量的测定
采用碘量法测定油气田水中含量大于5mg/L的碘离子及含量大于20mg/L的溴离子。
试剂
碘化钾。
氯化钠。
磷酸。
硝酸。
冰乙酸。
饱和溴水。
氢氧化钠溶液(40g/L)。
碳酸锌悬浮液将10g碳酸锌溶于200mL水中,与100mL100g/LNaOH溶液混合。
甲酸钠溶液(100g/L)。
苯酚乙醇溶液(200g/L)将100g苯酚溶于100mL无水乙醇中,加水至500mL,摇匀。
醋酸钠溶液(200g/L)。
次氯酸钠溶液(200g/L)。
硫代硫酸钠溶液标准溶液(30mmol/L)。
甲基橙指示剂(1g/L)。
淀粉指示剂(5g/L)
水样处理
量取一定体积水样于烧杯中,加两滴硝酸,放置1~2h后,加40g/LNaOH溶液至铁离子完全沉淀,加5~10mL碳酸锌悬浮液,在电炉上加热至微沸,冷却后移入250mL容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。干过滤,该滤液已除去硫化氢、铁离子、锰离子和有机物,用于碘、溴离子的测定。
碘离子的测定
量取一定体积上述处理的滤液(碘离子含量应在1~2mg)于碘量瓶中,加1~2滴甲基橙指示剂,加冰乙酸使溶液呈酸性,再加2~3mL饱和溴水,盖紧,放置10~15min。滴加甲酸钠溶液分解过剩溴,直至溴的颜色褪尽,再补加1mL苯酚乙醇溶液,用水沿瓶口冲洗两次。加8~10mLH3PO4、0.5gKI,盖紧,置于暗处,5min后用硫代硫酸钠溶液标准溶液滴至淡黄色时加1mL淀粉指示剂,继续滴至蓝色消失为终点,消耗硫代硫酸钠标准溶液V1(mL)。同样方法作空白试验,空白消耗硫代硫酸钠标准溶液体积V0(mL)。
碘、溴离子合量的测定
量取一定体积上述处理的滤液(溴含量应在1~10mg)于碘量瓶中,加水稀释至50mL,加2mL冰乙酸,滴加40g/LNaOH溶液至沉淀生成为止。然后滴加冰乙酸至沉淀溶解。此时溶液的pH值为6.0~6.5。加5mL200g/LNaAc溶液,如有沉淀出现,则应补加冰乙酸使沉淀完全溶解。在电炉上煮沸2~3min后,在冷水中将试液冷却至室温。加0.5gKI(此时试液应无色,否则应重做)。再加20mL(1+1)HCl,加入10mL次氯酸钠溶液,放置10~15min。盖严,在暗处放置5min,用硫代硫酸钠标准溶液滴至淡黄色,加1mL淀粉指示剂,继续滴至溶液蓝色褪尽为终点。消耗硫代硫酸钠标准溶液体积为V2(mL)。同样方法作空白试验(空白中加0.5gNaCl)。空白消耗硫代硫酸钠标准溶液体积为V3(mL)。
按下式计算水样中碘、溴离子含量:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:ρ(I-)为原水样中碘离子的质量浓度,mg/Lρ(Br-)为原水样中溴离子的质量浓度,mg/Lc为硫代硫酸钠标准溶液浓度,mol/LV0为测碘空白时,消耗硫代硫酸钠标准溶液体积,mLV1为测碘时,消耗硫代硫酸钠标准溶液体积,mLV2为测碘、溴离子合量时,消耗硫代硫酸钠标准溶液体积,mLV3为测碘、溴离子合量空白时,消耗硫代硫酸钠标准溶液体积,mLV'为测碘离子时,量取水样体积,mLV″为测碘、溴离子合量时,量取水样体积,mL21.15、13.32分别为1/6I与1/6Br的摩尔质量数值,单位取g/mol。
72.7.2.6 硼含量的测定
适用于油气田水中含量大于10mg/L无机硼的测定。
试剂
甘露醇。
盐酸。
氯化钡溶液(100g/L)。
饱和氢氧化钡溶液。
氢氧化钠标准溶液(0.05mmol/L)需准确标定。
酚酞指示剂(1g/L)(9+1)乙醇溶液。
甲基红指示剂(1g/L)(6+4)乙醇溶液。
试样处理
量取100mL含硼水样于烧杯中,加两滴甲基红指示剂,加(1+1)HCl使呈酸性。煮沸、搅拌下滴加5~10mLBaCl2溶液,硼酸盐转化为硼酸,硫酸根以钡盐沉淀下来,二氧化碳、硫化氢则以气态逸出。再加氢氧化钡溶液使呈碱性,煮沸,以除去铵、铁、铝离子。冷却后移入250mL容量瓶中,定容、摇匀,干过滤于锥形瓶中,用于硼的测定。
硼的测定
量取一定体积滤液(硼含量应在2~10mg)于碘量瓶中。加两滴甲基红指示剂,滴加(1+1)HCl使呈酸性,煮沸10min逐尽二氧化碳并分解硼酸盐,立即置于冷水中冷却。从滴定管逐滴加入氢氧化钠标准溶液调节试样溶液的pH值,至溶液由红色刚变为黄色为止。按每100mL溶液加3g甘露醇的比例加入甘露醇,再加2~3滴酚酞指示剂,用氢氧化钠标准溶液继续滴定至溶液变为红色。再加少许甘露醇,若溶液的红色消失,则应补滴氢氧化钠标准溶液,直至红色不消失为终点。消耗氢氧化钠标准溶液体积V1(mL)。以同样方式做空白试验,消耗氢氧化钠标准溶液体积为V0(mL)。
按下式计算试样中硼的质量浓度:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:ρ(B)为试样中硼的质量浓度,mg/Lc为氢氧化钠标准溶液浓度,mol/LV1为测定硼时,消耗氢氧化钠标准溶液的体积(不包括调节pH值时的耗量),mLV0为空白试验时,消耗氢氧化钠标准溶液的体积,mLV为量取水样体积,mL10.81为硼的摩尔质量数值,单位取g/mol。
72.7.2.7 钠、钾、锂、铵离子含量的测定(离子色谱法)
油气田水中以钠(钠+钾)、镁、钙、钡(钡+锶)、氯、硫酸根和重碳酸根(其中钡和硫酸根离子不能共存于同一水体中)等离子为主。根据溶液电中性原理,所有阴离子带负电荷的总和,应等于所有阳离子带正电荷的总和。当测出除钠离子外的其他5种离子的含量,即可计算出钠离子(包括锂、铵、钾及许多未被测定的阳离子)的含量:
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也可采用离子色谱法等其他方法直接测定钠、钾、锂、铵离子。
离子色谱法适用于油气田水中锂、钠、铵、钾离子的测定。进样100μL时,测定限分别为:Li-0.01mg/L、Na-0.03mg/L、NH-40.05mg/L、K-0.20mg/L。
色谱条件
洗脱液硝酸溶液2.8mmol/L。
记录器纸速4mm/min。
洗脱液流速0.5mL/min。
分析柱锂、钠、铵、钾离子的分析柱。
量程锂、铵、钾离子100Ω×5mV,钠离子100Ω×50mV。
校准曲线
移取适量锂、铵、钾标准溶液按表72.13配成锂、铵、钾混合标准系列。
表72.13 镁、钙、锶混合标准系列(ρB:mg/L)
移取适量的钠标准溶液配成钠离子标准系列:5.00mg/L、10.00mg/L、20.00mg/L、30.00mg/L、40.00mg/L、50.00mg/L。
按色谱条件将仪器准备好,待基线稳定后。顺序注入50μL锂、铵、钾混合标准系列溶液和钠离子的标准溶液系列。根据各离子浓度和记录的峰高(或峰面积),绘制校准曲线。
分析步骤
按校准曲线同样条件操作,注入50μL经适当稀释后的水样,记录的3种离子的峰高(或峰面积),从相应的校准曲线上求出稀释水样中锂、铵、钾、钠离子的含量,乘以稀释倍数,得到原水样中各离子含量(mg/L)。
72.7.2.8 电感耦合等离子体发射光谱法测定油气田水中钠、钾、钙、镁等阳离子
方法提要
油气田水经适当稀释、酸化后,直接用ICP-AES法测定钠、钾、钙、镁、锂、铷、锶、钡、硼、硫等元素。以Sc为内标补偿高盐试样的基体效应。
仪器
电感耦合等离子体发射光谱仪。
试剂
盐酸。
各元素标准储备溶液配制见表72.14。
表72.14 各元素标准储备溶液
由以上标准储备溶液配制组合标准溶液,见表72.15。表72.15 组合标准溶液
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Sc内标元素溶液ρ(Sc)=100μg/mL用Sc2O3(光谱纯)配制,测定时通过三通在线引入。
分析步骤
取适量油气田水,用(5+95)HCl稀释。一般控制稀释后试液的总盐量小于5g/L为宜。
以IRIS-INTREPID型ICP-AES为例的仪器工作参数见表72.16。
表72.16 TJA-IRIS-Intrepid型ICP-AES工作参数
各元素分析谱线波长见表72.17。
表72.17 各元素分析谱线波长
点燃等离子炬,稳定30min以上。以(5+95)HCl为低点,组合标准溶液为高点建立校准曲线,然后分析试样。校准和分析过程中,通过三通在线引入Sc内标溶液,以补偿较高含量的Na造成的基体效应。由计算机根据取样量和稀释倍数,给出分析结果。
72.7.2.9 电感耦合等离子体质谱法测定油气田水中痕量元素
方法提要
油气田水经适当稀释、酸化后,直接用ICP-MS法测定锂、铷、铯、锶、钡、硼、溴、碘、锗、砷、铜、铅、锌、铀等元素。
仪器
电感耦合等离子体质谱仪。
试剂
纯化水经纯化水系统处理达到18MΩ·cm-1。
硝酸BVIII级。
单元素标准储备溶液ρ(B)=1.00mg/mL。
组合标准储备溶液ρ(B)=20.0μg/mL,见表72.18。
表72.18 组合标准储备溶液
由组合标准储备溶液稀释为ρ(B)=20.0ng/mL的组合标准工作溶液。
内标溶液ρ(Rh,Re)=20.0ng/mL。
分析步骤
取适量油气田水,用(2+98)HNO3稀释。一般控制稀释后试液的总盐量小于1g/L为宜,当盐样纯度较高时,其水不溶物滤液稀释10~20倍即可。
以TJAExCell型ICP-MS为例的仪器工作参数及选用测定同位素见表72.19(表72.20)。
表72.19 ICP-MS工作参数(以TJAPQ-ExCell型为例)
表72.20 选用同位素、内标
点燃等离子体,稳定15min后,用仪器调试溶液进行参数调试,达到铟(1ng/mL)的计数率大于20000s-1。
用高纯水和20ng/mL组合标准溶液进行校准。以高纯水为低点,以组合标准溶液为高点,得到各元素的两点标准化直线,然后对试样溶液进行测定。在整个测定过程中,始终通过三通和多道蠕动泵将内标溶液与试样溶液及空白、标准溶液进行在线混合后引入仪器,计算机监测内标元素计数率的变化,借此对仪器漂移和试样溶液的基体效应对待测元素的影响进行实时校正。
计算机根据事先输入的稀释倍数,给出分析结果。
注意事项
1)ICP-MS法测定碘时存在较严重的记忆效应,在试样测定的间隔使用蠕动泵快速引入(2+98)氨水清洗进样系统,可在10s左右使碘的信号强度降至背景水平。
2)较高含量的锶、钡、硼采用ICP-AES法的分析结果。
本法还可同时测定Sc、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Ga、As、Rb、Sr、Cd、Cs、REEs、Hf、Ta、W、Tl、Bi、Th等元素。
取一定量的溶液,加热近沸,再将热至近沸的氯化钡溶液慢慢倒入(应先做小试,看需要多少氯化钡液才能沉淀完全,并适当过量),要求边搅拌边倒入。倒完后,待沉淀沉下后,再滴加几滴氯化钡看否沉淀完全。如已沉淀完全,搅拌玻棒靠在烧杯咀边,盖上表皿,置于水浴或砂浴中加热陈化0.5-1.0小时,并不时搅拌(或在室温下放置过夜)。溶液冷却后,用滤纸过滤,并用热水洗涤至无氯根为止。将滤纸和沉淀置于已恒重的坩埚中,灰化,在800-850度灼烧至恒重。