Способ количественного определения полиакриламида в водных растворах

 

Изобретение относится к количественному анализу водных растворов полиакриламида (ПАА) и может быть использовано для экспрессного определения полимеров акриламида, используемых в бурении скпа жин и добыче нефти Изобретение по толя ет сократить продолжительность определения концентрации МАА в растооре до 15 мин и снизить трудоемкость анализа за счет исключения стадии отделения осадка ПАА от жидкой фазы. Эффект достигается за счет последовательного введения в раствор ПАА с плотностью не менее 1100 кг/м растворов карбоната натрия, хлористого кальция и сульфата алюминия до достиже ния концентраций солей в ряг.творе 0,20 0,20, 1,0 мае.% соответственно встряхивая растворы, выдерживая в статическом состо янии 10 мин и определяя, концентрации раствора ПАА по объему пыдепившетося осадка. 1 табл. (/ С,

СОЮЗ ГОВЕТГКИХ

СОЦИАЛИГТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕН!Из и КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4699466/05 (22) 11,04.89 (46) 15.10.91. Бюл, М 38 (71) Башкирский государственный научноисследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) P.3.Лукманова, P.P.Ëóêìàíoâ и LLI,M.ACфаган (53) 678.745 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 1048378, кл. G 01, N 31/00, 1983, Авторское свидетельство СССР

N 1503001, кл. G 01 N 31/00, 1987. (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛИАКРИЛАМИДА В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ (57) Изобретение относится к количественному анализу водных растворов полиакриИзобретение относится к количественному химическому анализу веществ и может быть использовано для определения концентрации высокомолекулярных полимеров акриламида, используемых в бурении скважин и добыче нефти, Целью изобретения является сокращение продолжительности анализа и снижение его трудоемкости, Ниже приводятся примеры конкретного осуществления способа.

Пример 1. В цилиндр емкостью

500 мл помещают 200 мл 0,25%-ного раствора полиакриламида (ПАА) мол,м.

6 10 со степенью гидролиза 30% (плотность 1100 кг/м ). Прибавляют 5

3 мл 10%-ноги видного раствора хлорида

„„5lJ 1684659 А1 ламида (ПАА) и может быть использпва«и для зкспрессного определения полимеров акриламида, используемых в бурении скв» жин и добыче нефти. Изобрегение позволя ет сократить продолжигельносгь определения концентрации Г ЛА в растворе до 15 мин и снизить трудоемкость анализ» за счет исключения стадии отделения осадка ПАА от жидкой фазы. Эффект достигается за счет последовательного введения е раствор ПАА с плотностью не менее 1100 кг/м растворов карбоната натрия, хлористого кальция и сульфата алюминия до достиже ния концентраций солей в растворе 0,20.

0,20, 1,0 мас.% соответственно, встряхивая растворы, выдерживая в статическом сocTQ янии 10 мин и определяя, концентрации раствора ПАА по обьему выделившегося осадка, 1 табл. кальция и встряхивают. Затем прибавляют

5 мл 10%-ного водного раствора карбоната натрия и снова встряхивают. В последнюю очередь прибавляют 25 мл 10 -ного водного раствора сульфата алюминия, интенсивно встряхивают и ожидают уплотнения осадка на поверхности раствора. Концентрация солей в растворе составляет 0,20:

0,20; 1,0 мас.% соответственно.

В процессе встряхивания раствора ПЛА в нем происходит взаимодействие сульфата алюминия с карбонатом натрия и выделение при этом углекислого газа, способствующее уплотнению осадка. Между обьемом осадка ПАА и концентрациеи ПЛЛ в растворе существует прямая зависимость. опреде ляемая по калибровочным гни(ихлм, Обьем

O.

Ж

1р

/с (л О >

1 1

1684659 образованного осадка равен 47 мл, что соответствует концентрации ПАА 0,24 . Продолжительность анализа 15 мин.

Пример 2. В цилиндр помещают

200 мл промывочного раствора, ото- 5 бранного после двух циклов промывки скважины, Раствор содержит взвешенные частицы глины и породы, плотность раствора 1160 кгlм . Эксперимент провоз дят в последовательности, описанной в 10 примере 1. Объем образованного осадка равен 50 мл, что соответствует концентрации полимера 0,27 . Продолжительность анализа 15 мин. При плотности 1100 кг/м и выше разница между плотностью раствора 15 и всплывшего осадка достаточна для получения четкой границы раздела между жидкостью и осадком. При меньшей плотности раствора часть осадка находится в растворе во взвешенном состоянии и искажает ре- 20 эультаты определения.

Пример 3 (сравнительный). В раствор

ПАА вводят раствор сульфата алюминия до помутнения, соляную кислоту до исчезновения пути и ацетон как осадитель ПАА. Оса- 25 док ПАА отфильтровывают, сушат и взвешивают. Продолжительность анализа составляет 1 ч.

Пример 4, Построение калибровочного графика. 30

В серию цилиндров с притертой пробкой емкостью 500 мл помещают растворы с концентрацией полимера 0,025; 0,05; 0,10;

0,15; 0,20; 0,25; 0,30, Мол.м. полимера 6

10 . степень гидролиза 30 35

В приготовленные пробы прибавляют 5 мл 10 -ного раствора хлорида кальция, цилиндры закрывают пробкой и встряхивают, Прибавляют 5 мл раствора карбоната натрия и, закрыв пробкой, снова встряхивают. 40

Прибавляют 25 мл 10 -ного раствора сульфата алюминия, закрыв пробкой, интенсивно встряхивают, открывают цилиндры и ожидают выделение осадков. Выделивший45 ся в осадок полимер всплывает и уплотняется на поверхности проб, образуя столб различного объема.

Калибровочную прямую строят в виде зависимости объема осадка от концентрации полимера. Для каждой марки ПАА строится свой калибровочный график, Результаты определения представлены в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ является экспресс-методом определения концентрации ПАА в промысловых растворах.

Чувствительность разработанного способа составляет 0,025 при возможном интервале определяемых концентраций

0,025 — 0,300 .

Способ позволяет эа короткое время очень простыми средствами, не прерывая технологический процесс, определить концентрацию ПАА в промысловых растворах.

Формула изобретения

Способ количественного определения полиакриламида в водных растворах путем введения в анализируемый раствор водного раствора сульфата алюминия, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сокращения продолжительности определения полиакриламида и снижения его трудоемкости, используют водные растворы с плотностью не менее 1100 кг/м, перед введением раствоз ра сульфата алюминия вводят 10 -ные растворы карбоната натрия и хлорида кальция до достижения концентраций карбоната натрия, хлорида кальция и сульфата алюминия в водном растворе полиакриламида 0,2, 0,2 и 1.0 мас. соответственно, раствор полиакриламида и солей подвергают интенсивному встряхиванию, выдерживают в статическом состоянии 10 мин и определяют концентрацию полиакриламида по калибровочному графику С =- f(V), где С— концентрация; V — объем образующегося осадка полиакриламида,