Приложение 9 (справочное). Пример вычисления содержания недиссоциированного сероводорода

Приложение 9
(справочное)

Пример вычисления содержания недиссоциированного сероводорода

1. Исходные данные

1.1. Содержание компонентов солевого состава, мг-экв/л: кальций - 451,89; магний - 251,04; натрий + калий - 3596,24; бикарбонат - 5,08; хлорид - 4272,60; сульфат - 21,49.

1.2. Показатель содержания водородных ионов (величина рН по прибору) рНпр = 6,00.

1.3. Температура отобранной воды - 22°С.

1.4. Плотность пластовой воды ро = 1,1758 г/см3.

1.5. Суммарное содержание сероводорода и его ассоциатов в анализируемой воде - 100 мг/л.

2. Порядок расчета

2.1. По формуле (9), п. 8.2.2, рассчитывается общее содержание растворенных в воде солей, г/л. При этом массы ионов, соответствующих шестикомпонентному анализу, последовательно выбираются из следующего числового ряда: 40,08; 24,312; 23; 61,017; 35,453; 96,062.

           1      451,89 х 40,08   251,04 х 24,312   3596,24 х 23

      В = ---- х (-------------- + --------------- + ------------ +

          1000           2                2               1

        5,08 х 61,017   42,72,60 х 35,453   21,49 х 96,062

      + ------------- + ----------------- + --------------) = 247,64 г/л.

              1                 1                 2

2.2. Химический состав воды, выраженный в мг-экв/л, переводится в г-и/1000 г H2O по формуле (8) п. 8.2.1.

                         451,89

      m     = ---------------------------- = 0,24343;

         2+   2 х (1000 х 1,1758 - 247,64)

       Са

аналогично m_Mg(2+) = 0,13524; m_(Na(+) + K(+)) = 3,87459; m_HCO3(-) = 0,00547; m_Cl(-) = 4,60331; m_SO4(2-) = 0,01158.

2.3. По формуле (10) п. 8.2.3 рассчитывается ионная сила

      мю = 0,5 х (3,87459 + 0,00547 + 4,60331) + 2 х (0,24343 + 0,13524 +

      + 0,01158) = 5,0222

2.4. По Формуле (11), п. 8.2.4, определяется истинное значение рН воды. По таблице в приложении 7 поправки к величине рНпр при ионных силах 5,0 и 5,1 равны и составляют 0,11. Тогда

      рНи = 6,00 + 0,11 = 6,11

2.5. По табл. 5 в приложении 8 значение концентрационной константы первой ступени ионизации сероводородной кислоты при 25°С соответствует значению pK(25°С)_1H2S = 6,79.

Из табл. 6 того же приложения температурная поправка для температуры 22°С равна 0,056, а значение pK(22°С)_1H2S из формулы (16) составляет 6,79 + 0,056 приблизительно = 6,85.

Из таблицы в приложении 7 коэффициент активности ионов водорода гамма_Н(+) при ионной силе мю = 5,0222 находится путем линейной интерполяции значений коэффициентов гамма_Н(+) при ионных силах мю, равных 5,0 и 5,1.

                                         0,0222

      гамма   = 5,298 + (5,55 - 5,298) х ------ приблизительно = 5,354

            +                              0,1

           Н

После подстановки найденных значений рНи, pK_1H2S и гамма_Н(+) в уравнение (12), п. 8.2.5, вычисляется содержание недиссоциированного сероводорода в отобранной на анализ воде.

                        100

      С    = ------------------------- приблизительно = 51 (мг/л).

       H2S     6,11 - 6,85

             10            х 5,354 + 1