Упрощенный метод определения брома и йода в пластовых водах с использованием «Белизны»

Значение брома и йода в пластовых водах

Пластовые и буровые воды содержат различные химические элементы, среди которых важное место занимают бром (Br⁻) и йод (I⁻). Их концентрации могут варьироваться в широких пределах:

• йод – от микрограммов до десятков миллиграммов на литр,
• бром – от нескольких миллиграммов до 15 граммов на литр.

Эти элементы служат индикаторами гидродинамической закрытости недр, помогают коррелировать водоносные комплексы и оценивать их промышленную ценность.

Традиционный метод и его недостатки

Классический способ определения бромид- и иодид-ионов – иодометрия, где в качестве окислителя используется тиосульфат натрия или калия. Однако у этого метода есть существенные минусы:

• Токсичность – работа с тиосульфатами требует строгих мер безопасности.
• Трудоемкость – приготовление рабочих растворов занимает 5–7 дней.
• Высокий расход реактивов, что увеличивает стоимость анализа.

Альтернатива: замена тиосульфата на «Белизну»

Исследования показали, что обычная «Белизна» (бытовой хлорсодержащий отбеливатель) может заменить тиосульфат в анализе пластовых вод.

Требования к «Белизне»:

• Концентрация активного хлора – не менее 7%.
• Молярная концентрация эквивалента тиосульфатов – ≥1,2 моль/л.
• Щелочность – 0,3–0,4.

Как работает метод?

1. Окисление: «Белизна» переводит Br⁻ и I⁻ в бромат- (BrO₃⁻) и иодат-ионы (IO₃⁻).
2. Нейтрализация избытка окислителя – метилатом натрия.
3. Иодометрическое титрование – определение суммарного содержания брома и йода.

Формула расчета:

Суммарное содержание (ммоль/л)=(V1−V2)⋅C⋅1000VСуммарное содержание (ммоль/л)=V(V1​−V2​)⋅C⋅1000​

где:

• V1V1​ – объем тиосульфата на пробу (мл),
• V2V2​ – объем тиосульфата на холостую пробу (мл),
• $C$ – концентрация тиосульфата,
• $V$ – объем анализируемой воды (мл).

Концентрацию брома находят по разности между общим содержанием ионов и количеством йода, определенного отдельно.

Результаты испытаний

Метод был проверен на пластовых водах нефтяных скважин Оренбургской области. Данные показали высокую точность:

• «Белизна» дает сопоставимую точность с ГОСТ 23268.18-78.
• Метод быстрее и безопаснее, чем традиционный.
• Позволяет проводить анализы непосредственно на скважинах, что важно для оперативного мониторинга.

Использование «Белизны» вместо тиосульфата натрия упрощает и ускоряет анализ пластовых вод на бром и йод. Это особенно важно для нефтедобывающих регионов, где оперативный контроль состава вод помогает в оценке месторождений и прогнозировании их разработки.