钙离子及镁离子含量测定

钙离子含量测定
概述
将EDTA（乙二胺四乙酸或其盐）加入到含有钙和镁离子的水或钻井液滤液中时，它首先与钙离子络合。

样品pH值足够高时，镁离子以氢氧化物形式沉淀，使用特殊的钙指示剂，可测定钙离子含量。

在pH值为12～13，所有钙离子被EDTA络合时，若干种指示剂发生颜色变化。

深色有机组分引起终点不明显的问题，可用加入诸如次氯酸钠等试剂氧化的方法予以解决。

仪器和药品
1、EDTA溶液：0.01mol/L的二水合乙二胺四乙酸钠盐的标准溶液（1cm3=1000mg/LCaCO3, 1cm3=400mg/LCa2+）。

2、测钙离子用缓冲溶液：1mol/L氢氧化钠溶液。

3、钙指示剂：Calver®Ⅱ或羟基苯酚蓝。

4、冰乙酸。

5、滴定瓶：150ml烧杯。

6、刻度移液管：10ml 2支，1ml一支。

7、移液管：1ml,2ml,5ml各一支。

8、加热板（滤液有颜色时需要）。

9、掩蔽剂：体积比为1：1：2的三乙醇胺、四乙烯基戊胺和去离子水的混
合液。

10、pH试纸。

11、量筒：50ml
12、次氯酸钠溶液：5.25％次氯酸钠的去离子水溶液。

注：出售的许多次氯
酸钠中含有次氯酸钙或草酸，不应使用此类药品。

要确保所使用的药品
是新鲜的，因为时间久了将会变质。

13、去离子水或蒸馏水。

注：试验前应测定去离子水和次氯酸钠溶液中的钙离子含量，以便在测定样品后减去这一含量。

测定程序
1、用移液管取1ml或更多样品于150ml烧杯中。

2、用刻度移液管，加入10ml次氯酸钠溶液并混合均匀。

3、用刻度移液管，加入1ml冰乙酸并混合均匀。

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。

煮沸的目的是为了除去过量的氯气。

将pH试纸浸在样品中可证实氯气
是否被除净。

如果试纸被漂白，则需要继续煮沸，充分煮沸过的样品的
pH值为5.0。

应在通风的地方进行此项操作。

5、冷却样品并用去离子水冲洗烧杯内壁。

如果样品无色或颜色浅，可省去
2～5步骤。

6、用去离子水将样品稀释至50ml，加入10～15ml氢氧化钠溶液或足量的
氢氧化钠使pH值达到12～13。

7、加入掩蔽剂1ml。

8、加入0.1~0.2g钙指示剂，如果钙离子存在，则会出现粉红色或酒红色，
指示剂加的过多终点将会不明显。

如果将几滴甲基橙指示剂与钙指示剂
一起加入，则可改善终点的观察。

9、边摇动边用EDTA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，即可达到恰当的终点。

10、按下式计算钙离子含量：
C Ca2+ = 400V E/V
C Ca2+ 钙离子含量，mg/L
V E 滴定中消耗的EDTA体积，ml
V 样品体积，ml
镁离子含量测定
从总硬度减去钙离子含量可得到钻井液滤液中的镁离子含量。

这样得到的是以钙计的镁离子含量。

乘以原子量的比值（24/60=0.6），则可得到以镁计的镁离子含量。

C Mg2+ =0.6(H t-C Ca2+)
C Ca2+ 钙离子含量，mg/L
C Mg2+镁离子含量，mg/L
H t 总硬度，mg/L。