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[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#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→ MY
M In（红）+Y→MY+ 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7—9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，剩余的钡离子在PH值为10的条件下用EDTA标准溶液滴定，此時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：
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。
[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#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→ MY
M In（红）+Y→MY+ 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7—9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，剩余的钡离子在PH值为10的条件下用EDTA标准溶液滴定，此時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：
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。