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12. 钙离子含量

说明

向含有钙离子和镁离子的水或钻井液滤液中加入EDTA(或其盐)后,EDTA先与钙离子发生络合,其终点可用合适的指示剂确定。水或滤液的总硬度以钙离子浓度来表示,单位为毫克每升。如存在深颜色组分造成滴定重点难以分辨,可加入氧化剂(如次氯酸钠等),氧化这些组分予以解决。

单位

mg/L

药品和仪器

1.   EDTA 溶液 (CAS No. 6381-92-6), 0.01 mol/L

2.   测钙离子用缓冲溶液:1 mol/L氢氧化钠(CAS No.1310-73-2)溶液

3.   钙指示剂:羟基蔡酚蓝(CAS No.63451-35-4)

4.   次氯酸钠(CAS No.7681-52-9)溶液:5.25%(质量分数)次氯酸钠的去离子水溶液

5.   乙酸(CAS No.64-19-7):冰醋酸

6.   去离子水或蒸馏水

7.   锥形瓶:150 mL

8.   移液管:5 mL 、10 mL

9.   移液管:1 mL、2 mL和5 mL

10. pH 试纸

11. 加热板

测定程序

1.  用移液管取1 mL或更多样品于150 mL锥形瓶中。该样品体积将用于以下公式的计算。如滤液无色或颜色较浅,可省略2 - 5的步骤。

2.  用移液管加入10 mL次氯酸钠溶液并混合均匀。

3.  用移液管加入1 mL乙酸并混合均匀。

4.  将样品煮沸5 分钟,在煮沸期间按需加入去离子水以保持样品体积不变。煮沸可除去过量的氯气。将pH试纸浸在样品中可测试氯气是否除净。如试纸被漂白,则需要继续煮沸。充分煮沸过的 样品其pH值为5.0。

5.  冷却样品。

6.  用去离子水冲洗锥形瓶内壁并将样品稀释至约50 mL,加入10 mL〜15 mL测钙离子用缓冲 溶液或足量的NaOH,使pH值达到12 - 13。

     注:可溶性铁离子可能会干扰终点的确定。如怀疑存在铁离子,可用三乙醇胺、四乙烯基戊胺和去离子水的混合液(体积比为1:1:2)作掩蔽剂。

7.  加入足量的钙指示剂(0.1 g〜0.2 g),如存在钙离子,则会呈现粉红色至酒红色。如指示剂加的过多,会导致终点不明显。

     注:加入钙指示剂时如再加入几滴甲基橙指示剂,可使滴定终点较为明显。

8.  边摇动边用EDTA标准溶液滴定至终点,钙指示剂将由红色变为蓝色。继续加入EDTA溶液时不再有由红到蓝的颜色变化,即为最恰当的终点。

计算

按公式计算钙离子含量Cca2+,单位为毫克每升。

image.png

公式中:

Cca2+ - 钙离子含量,单位为毫克每升(mg/L);

VEDTA - 滴定中消耗的EDTA标准溶液体积,单位为毫升(mL)(1mL该浓度EDTA溶液中ED­TA 的物质的量与1 mL 400 mg/L 钙离子的物质的量相同);

Vf  - 滤液样品体积,单位为毫升(mL)。

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