更新时间:2022-08-25 14:44
侵蚀性二氧化碳是指超过平衡量并能与碳酸钙起反应的游离CO2。水中的游离二氧化碳(CO2 )包括两部分:一部分是已与碳酸盐物质处于平衡状态的二氧化碳,称为平衡二氧化碳;另一部分是超过平衡状态的二氧化碳,称为侵蚀性二氧化碳。
侵蚀性二氧化碳是指超过平衡量并能与碳酸钙起反应的游离CO2。当水溶解碳酸钙形成重碳酸钙时,水中必有相应量的游离CO2与之保持平衡。当游离CO2等于或小于平衡量时,碳酸钙就不再溶解。但当游离CO2大于平衡量时,反应向右进行。这些大于平衡量的多余的CO2,除一部分留作与新产生的重碳酸钙保持平衡外,大部分参加反应形成重碳酸钙。
SY/T5329-94《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》第4.4.3条规定:侵蚀性二氧化碳含量等于领事此水稳定;大于零时此水可溶解碳酸钙并对注水设施有腐蚀作用;小于零时有碳酸钙沉淀出现。侵蚀性二氧化碳:-1.0≤CCO2≤1.0mg/L。
从规定的指标来看,侵蚀性二氧化碳测定方法的试验精度至少应该在±0.2mg/L范围内,才能保证测定结果的准确性满足指标要求。
水中的游离二氧化碳(CO2)包括两部分:一部分是已与碳酸盐物质处于平衡状态的二氧化碳,称为平衡二氧化碳;另一部分是超过平衡状态的二氧化碳,称为侵蚀性二氧化碳。当含有侵蚀性二氧化碳的水与混凝土接触时,侵蚀性二氧化碳将会分解混凝土的碳化层(碳酸钙),降低其抗渗能力。这样,将使得混凝土中的大量游离石灰容易被渗透水迁移带走,导致混凝土强度降低甚至遭到破坏;在水中有游离氧(O2)共存时,侵蚀性二氧化碳则会对混凝土内的金属(铁等)具有强烈的侵蚀作用。因此,侵蚀性二氧化碳的含量,是评价水体对混凝土侵蚀能力的重要指标。
(1)电位滴定法
电位滴定法,是在滴定过程中通过测量电位变化以确定滴定终点的方法。它无需使用指示剂,不受水样的浊度、色度影响,对水样类型适应性广;灵敏度和准确度高;可实现自动化和连续测定。可是,在水电水利工程地质勘察的基层单位中,还没能普遍配置电位滴定法装置,该方法尚未能在基层单位得到普及。
(2)酸滴定法
酸滴定法又称盖耶尔法。国内使用该方法测定二氧化碳含量时,基本是按照黄国斌(1982)改进的办法操作。该方法的基本操作步骤如下:在水样中加入足量的碳酸钙粉末(大理石粉),用以模拟环境水与混凝土的接触。充分振荡,使水样中的侵蚀性二氧化碳完全反应,形成相当量的HCO3-离子。把水样放置6d或用电动振荡器振荡6h后,用盐酸标准溶液滴定。滴定时,以甲基橙作指示剂,以水样变为橙红色为滴定终点。这样,测出水中新增加的HCO3-碱度,即获得侵蚀性二氧化碳的含量。
酸滴定法的优点是简便,无需高端的试验室条件,适用于现场测定。但缺点是耗时长、操作难度大,存在滴定终点误差。
(3)计算法
计算法,是在测得水样中各种碱度和游离二氧化碳含量后,进行侵蚀性二氧化碳含量的计算。使用该方法计算获得的侵蚀性二氧化碳含量数据,误差可能较大。对于成份较简单的水样,可采用一定方法消除测定误差。但对于成份较复杂的水样,则依然不适合使用计算法测定。