离子比例系数分析方法

1. 配合物稳定常数的测定中的比例系数k为多少

配合物稳定常数（也称形成常数，结合常数） 是在溶液中形成配合物的平衡常数。它是反应物之间形成配合物的相互作用的强度的量度。配合物主要有两种：金属离子和配体相互作用形成的配合物和超分子配合物, 例如主客体配合物和阴离子配合物。这个稳定常数能提供计算配合物在溶液中的浓度时所需的信息。它在化学，生物学和药学等领域应用广泛。

2. 离子分析仪的操作方法

1．仪器开机进入系统自检，检测各主要部件的功能是否正常，如：仪器主板、打印机、液路检测（由液检器完成）、分配阀及阀检器等，可智能识别判断故障，自动提示。
2．进入活化电极程序，具有电极活化计时功能，精确把握活化时间，以提高电极的使用寿命，确保电极稳定性。时间为30分钟倒计时，可按NO 键直接退出活化电极程序。
3．进入主菜单，首先进行电极定标，通过定标确保仪器稳定性。
4．选择水样分析，经5次以上的质控测试后，可自动生成、打印质控报告，计算出所做质控次数的平均值、标准偏差、变异系数。
5． 智能液体检测程序，确保进样及测量准确， 测量过程自动提示，您方便的向导， 可24小时待机，在待机状态能自动保养，有自动正反冲洗功能， 简短的液路，独有正反冲洗自动定标及冲洗管道系统，杜绝交叉污染。
6． 30孔位自动进样系统，设有质控M孔位及废液孔位W位。一次可检测30个标本。
7． 自动打印、手动打印可选，节约打印纸。报告单：综合信息报告，可设置参考范围值及打印。
8． 采用美国井口压紧式动力泵管，增长泵管使用寿命。
9．测量方法：离子选择性电极（ISE）直接法。
10．检测项目：氟离子、硝酸根、PH、水硬度（Ca 2 + 、Mg 2 +离子）、K+、Na+等项目。

3. 比例系数分析法的应用

在水的化学成分中，各种组分之间的含量比例系数常常被用来研究某些水文地球化学问题，因为不同成因或不同条件下形成的地下水，某些比例系数在数值上有比较明显的差异，因此可以利用这类系数判断地下水的成因。

比例系数可能是两个组分之间的比值，也可能是一个组分与几个组分之间的比值等等，视具体情况而定。比例系数的计算方法也有多种，例如钠/氯比例，可以是mg/L之间的比值，记为Na/Cl；也可以meq/L之间的比值，记为γ_Na/γ_C1。

比例系数可用来判断地下水的成因和地下水化学成分的来源或形成过程，或者用比例系数进行地下水化学类型的分类。

（一）判断地下水成因的比例系数

Cl/Br、Br/I、Ca/Sr和γ_Na/γ_C1属于这种类型的系数。

1.Cl/Br系数

氯与溴都是卤族元素，物理性质很相近，它们在海水中同时存在，而在一般的淡水水体中，Br的含量很微，所以Cl/Br系数是海水的特征系数。在大洋水中，Cl/Br约为300（局部海水例外）；如果是残余海水，由于浓缩而产生NaCl沉淀，溴化物的溶解度比NaC1大，所以残余海水中Br相对浓集，Cl/Br＜300；如果是贫溴的含岩盐地层的溶滤水，则Cl/Br＞300。

Cl/Br系数不仅常用于判断深层水（卤水、盐水）的成因，而且可根据Cl/Br系数判断海水入侵淡水含水层的范围和程度。

2.Br/I系数

Br和I同属卤族元素，但它们的地球化学行为不同，I很容易为生物体所摄取。正常海洋水的Br/I系数约为1300。由于I在海生生物体中浓集，所以含有大量有机残骸的海相淤泥沉积水中含I大量增加，Br/I大大低于正常海洋水。分析深层地下水的Br/I系数，常常可以判断该水是否是海相沉积水，或者其组成含有海相沉积水。

3.γ_No/γ_C1系数

标准海水的γ_Na/γ_C1系数平均值为0.85。如果海相沉积水在地质历史过程中，海相沉积水中的Na⁺与地层中的交换性钙离子产生阳离子交换，则Na⁺含量下降，γ_Na/γ_C1小于0.85。如果地下水主要是含岩盐地层溶滤而成，则γ_Na/γ_C1应接近于1。

4.Ca/Sr系数

当海水浓缩产生盐类沉淀时，SrSO₄（天青石）的沉淀在CaCO₃之后，在CaSO₄·2H₂O和CaSO₄之前。因此，碳酸盐沉积岩中的SrA不富集，溶滤此类岩层的地下水的Ca/Sr系数也就较大，近200。但是，正常海洋水的Ca/Sr系数本来就比较高，盐类浓缩沉淀后就更高，所以，与海水有关的沉积水的Ca/Sr系数约33。

上述系数主要是用于判断深层地下水是否是海相沉积水或者有海相沉积水的组成。但是，我们不能孤立地单独地运用它们，否则会得出错误的结论。因为在漫长的地质历史中、地层沉积水经历了许多地质和地球化学作用，纯粹的沉积水很难存在。所以，正确使用上述系数的方法是：综合分析各种水化学指标，A且结合地质历史过程及地质、水文地质条件，进行综合的分析。

（二）判断地下水化学成分的形成及其来源的系数

这类系数目前尚无公认的准则和固定的概念，许多都是在分析具体区域的水化学资料时提出来的。比如γ_Mg/γ_Ca系数，有些人用它来判断地下水是来自灰岩或者是白云岩，如来自灰岩含水层，γ_Mg/γ_Ca应＜1；如果来自白云岩含水层，γ_Mg/γ_Ca系数可能接近于1；有些人用它来判断海水入侵范围和程度。因为海水中Mg总比Ca大得多，其γ_Mg/γ_Ca约为5.5，一般地下淡水不可能达到如此高值，因此，在求得当地的地下淡水的γ_Ca/γ_Mg背景值后，就很容易用γ_Ca/γ_Mg系数来判断海水的入侵范围和程度。这种方法比用Cl/Br系数更方便，因为测定地下水中的Br很困难，常常没有Br的数据。

（三）利用比例系数进行水化学类型的划分

利用比例系数进行水化学类型的划分A不普遍。这里值得介绍的是着名学者苏林，他利用阴阳离子的毫克当量比例系数进行地下水化学类型分类，人们称这种方法为苏林分类。其分类方法如下：

1.当γ_Na/γcl＞1时：

属Na₂SO₄型水]]

+除与Cl^-结合成NaC1外，还与

结合成Na₂SO₄，故构成Na₂SO型水。

属NaHCO₃型水]]

+除与Cl^-和

结合成NaC1和Na₂SO₄外，还与

结合成NaHCO₃，故构成NaHCO₃型水。

2.当γ_Na/γ_C1＜1时

属MgCl₂型水]]

-除与Na⁺结合成NaC1外，还与Mg²⁺结合成MgCl₂，故构造MgCl₂型水。

属CaCl₂型水]]

-除与Na⁺和Mg²⁺结合成NaC1和MgCl₂外，还与Ca²⁺结合成CaCl₂，故构成CaCl₂型水。

苏林认为，上述以比例系数的分类，可以判明地下水的成因类型，但他这种观点目前许多学者在实践应用中提出了许多问题，不能单纯以这种分类去判明地下水的成因类型。不可否认的，他的分类曾广泛应用于油气田水化学研究，我国广大油气田的地下水多属NaHCO₃型及CaCl₂型，但内陆浅层地下水中，有时也出现CaCl₂型水。这些类型水的形成，仍然是一个复杂的有争论的问题。

总之，比例系数法还在不断地探讨。据文献报道^〔12〕，斯科勒（Schoeller,1955）曾应用它研究与石油有关的水；怀特（White,1960）曾提出以百分比表示离子浓度比例系数，A认为这些系数代表不同来源水的化学特性，等等。

4. 用离子选择性电极标准曲线法进行定量分析有何优点应注意什么

敏 我被你的问题吸引来了
强调缓冲液作用：维持待测强度恒定，使活度系数固定，以减小换算和保证测得值的准确。
注意：标准溶液的组成与试液组成相近，离子强度必须一致，活度系数要相同，并且在相同的温度之下。
优点：1可测范围广，适合批量样品分析；2即使电极响应不完全服从Nernst方程，也可以得到满意结果。

5. 电位分析法测定离子的浓度时常加入总离子强调调节缓冲溶液该溶液中加入哪三类

1、离子强度调节剂（常用的惰性电解质包括硝酸钾、氯化钠、高氯酸钾等），作用是稳定离子强度，使活度系数相同。
2、缓冲剂（最常用的是醋酸-醋酸钠缓冲对），作用是维持稳定的pH。
3、掩蔽剂（常见的掩蔽剂主要是络合剂，在TISAB中应用较多的包括EDTA，柠檬酸钾等），作用是掩蔽干扰离子。

6. 比例系数

人们习惯利用卤水中的某些离子组分之间的比例系数(比值)来研究卤水的形成问题，这些比例系数最常用的有γNa/γCl系数(Na⁺和Cl^－的(毫)克当量之比)、Cl/Br(或Br/Cl)系数、Cl/I(或I/Cl)系数等。

γNa/γCl系数:由淡水溶解含盐(特别是岩盐)地层中的矿物形成的卤水(简称溶盐卤水)，此系数值通常接近1或大于1;海水的此系数值为0.85;海相蒸发岩沉积后形成的残余卤水(简称蒸发岩卤水)，此系数值一般小于0.85;非海相蒸发岩沉积地层中保存的沉积卤水此系数值更小。

Cl/Br系数:溶盐卤水此系数值大于2500;沉积卤水此系数值小于400。

Cl/I系数:溶盐卤水此系数值大于10⁵;沉积卤水此系数值小于10⁵。

但是上述比例系数的数值标准也不是绝对的，有些蒸发岩卤水的γNa/γCl系数值可能大于0.9甚至接近1。可见，使用比例系数来判断卤水的形成是初步的，需要结合其他证据进行分析。

7. 硫酸根离子检测方法

检测硫酸根含量的方法很多，主要有重量法、滴定法、分光光度法、离子色谱法（IC法）、浊度计法、原子吸收法（AAS）、ICP-AES法等。其中，重量法、IC法、浊度计法是检测油田水中硫酸根含量推荐的三种方法；滴定法、分光光度法在油田上的应用较为广泛；光谱法是新型的检测方法。

硫酸根与金属钡离子结合会产生硫酸钡白色沉淀，但有许多不溶性钡盐也为白色，但它们多溶于酸，而硫酸钡不溶于酸。

因此检验硫酸根离子时，通常先使用盐酸使实验环境酸化，排除碳酸根的干扰，然后加入可溶钡盐，如氯化钡，以此确定液体是否含有硫酸根离子。

同时要注意到：必须先加入盐酸，后加入氯化钡，否则易受银离子干扰，产生白色沉淀，影响检验。

(7)离子比例系数分析方法扩展阅读

实验室制法

1、可以用FeSO4·7H2O加强热，用加冰水混合物的U型管冷凝即可，用NaOH吸收SO2，理论可得29.5%的H2SO4。关键在于尾气吸收。

2、可将二氧化硫气体通入双氧水制取硫酸，此法占率较低。

3、另一种少为人知的方法是，先把12.6摩尔浓度的盐酸加入焦亚硫酸根（S2O52-），接着把所产生的气体打入硝酸，这会释出棕色/红色的气体，当再无气体产生时就代表反应完成。

8. 现代水-岩作用

本次工作收集分析了以往水文地质研究成果和资料，然后根据各区水文地质条件进行采样点布置，取样点分布如图2-30所示。

图2-30 取样点位置分布图

（一）不同地层易溶盐

由于水岩之间的相互作用，区域地层的地球化学特征对地下水的化学成因具有很大的影响。

1.白垩系易溶盐

早白垩系乃家河组主要由碎裂状紫红色和灰色含白云质钠长石泥岩、含硬石膏（或钙芒硝）白云质泥岩、钙芒硝泥岩、硬石膏泥质岩、无水芒硝岩及岩盐、角砾状岩盐等组成。易溶盐类的主要矿物包括石盐（NaCl）、无水芒硝（Na₂SO₄）、钙芒硝（Na₂SO₄·CaSO₄）和硬石膏（CaSO₄）。

2.古近系及新近系易溶盐

根据测试结果，各层中Na⁺和K⁺在阳离子中所占比重较大，Ca²⁺的含量相比起Mg²⁺来说要大一些，干河沟组阴离子中

所占的比重较大，除了干河沟组以外的其他地层中，

所占的阴离子比重较大。红柳沟组所测八大离子的含量相比起其他层组含量都比较高，这一特征表明红柳沟组地层中含盐量最高。古近系清水营组和寺口子组地层中的易溶盐对地下水水质的影响比较大。

（二）主要离子分布特征

1.月亮山-马东山单元地下水主要离子分布特征

（1）主要离子的百分含量

月亮山-马东山单元地下水中的阳离子的相对百分含量分布比较均匀。水中的阴离子主要分布在SO₄-HCO₃区间，Cl百分含量相对较低，表明月亮山-马东山单元地下水的水化学类型以硫酸盐和碳酸盐类水为主。

（2）地下水的水化学类型

月亮山-马东山单元地下水的水化学类型主要是硫酸盐类水，是地层中石膏类易溶盐溶滤作用的结果。其中，低矿化的HCO₃-SO₄型水分布在河谷上游的支流上，即地下水的补给区；以

为主要阴离子的SO₄-HCO₃型和SO₄型水多分布在主河沟水面较宽阔的地段，为月亮山-马东山单元地表水汇集区，地下水渗透路径相对较长；以Cl^-为主要阴离子的SO₄-Cl型和Cl-SO₄型水的矿化度高，主要分布在断裂带和寺口子水库附近，反映地下水循环深度较大、渗透路径较长。

（3）地下水的盐度

根据测试数据，矿区区域TDS（地下水中总溶解固体）分布如图2-31所示。

矿区区域有控水意义的地表分水岭有两条，分布在Ⅰ区的西部和Ⅲ区的中部，为当地地下水的补给区。在分水岭附近出露的下降泉TDS＜1g/L，为淡水；寺口子水库附近地形低洼，是本区地下水的排泄区，地下水以微咸水和咸水为主；咸水和卤水主要分布在断裂带上或高程小的地下水排泄区。由此说明，地下水循环距离和深度决定地下水的矿化程度。

2.清水河上游平原水文地质单元地下水主要离子分布特征

据水化学统计，地下水水质石河堡以南水质较好，矿化度＜1g/L，局部1～3g/L，以北水质逐渐变差，矿化度1～3g/L和＞3g/L，水化学类型由南而北HScm-HSnm-SHnm-SCnc-SCnm型水，在盆地边缘局部地方出现零星的CSnm型水，主要是受来自山地及丘陵区少量高矿化水污染或含水层本身原始含盐量较高所致。在黄土塬地区，据钻孔资料，下部砂砾石层中的孔隙水具有承压性，而上部黄土层孔隙水则为潜水，其间夹有石质黄土和砂粘土层。黄土层孔隙水主要接受大气降水垂直入渗补给，以滞缓的速度向四周排泄，构成独立水文地质单元，黄土层水量贫乏，单孔涌水量0.186L/s，水位埋深20～40m，含水层厚度66.02m，水质良好，矿化度1.2g/L左右，属于HSnm型水。

造成矿化度增高的原因是多因素相互作用的结果，地下水在长途径流过程中溶解含水层中的易溶盐和来自寺口子、苋麻河侧向矿化水的渗入，使得水中矿物元素剧增，矿化度升高，水质变差。

（三）水-岩作用分析

月亮山-马东山水文地质单元地处基岩山区，地下水的补给来源是大气降水。因此，溶滤作用是地下水化学成分的主要作用。区内易溶盐类矿物主要有石盐（NaCl）、钙芒硝（Na₂SO₄·CaSO₄）、无水芒硝（Na₂SO₄）、硬石膏（CaSO₄）等，根据离子比例系数分析判断易溶盐类矿物在地下水化学形成中作用。

1.TDS与主要离子成分关系

区内地下水中，TDS＜5（g/L）的淡水、微咸水和半咸水渗透路径短、循环深度浅。地下水以SO₄盐类矿物溶解为主（图2-32、图2-33）。

图2-31月亮山-马东山单元地下水TDS分布

图中蓝色充填的水样点表示淡水；绿色表示微咸水；黄色为半咸水；紫红色和红色表示咸水和高矿化的卤水

图2-32和图2-33显示，随着地下水中TDS增加，三种主要阳离子呈线性增加，三种主要阴离子中只有

线性增大，

略有减少，Cl^-没有明显变化。上述易溶盐矿物中石盐（NaCl）的溶解度最大，但未出现在低矿化水中，说明地下水循环深度浅，地下水在石盐矿上覆地层中渗透。

图2-34和图2-35是TDS＞5（g/L）的咸水，图中TDS与Na⁺、Cl^-离子呈线性相关，Ca²⁺、Mg^2-、

、

离子与 TDS 无明确的函数关系。初步推断，咸水（TDS＞5g/L）以石盐（NaCl）溶解为主。从图2-31可知，TDS＞5（g/L）的水样点出现在月亮山-马东山水文地质单元Ⅲ区边缘的断裂带或寺口子水库（最低排泄基准面）附近，地下水循环深度较大、渗透路径较长。

图2-32 半咸水阳离子与TDS关系

图2-33 半咸水阴离子与TDS关系

图2-34 咸水阳离子与TDS关系

图2-35 咸水阴离子与TDS关系

2.SO₄盐类矿物溶滤

前文分析认为，在TDS＜5（g/L）时，地下水以SO₄盐类矿物溶解为主。区内SO₄盐类矿物主要是钙芒硝（Na₂SO₄·CaSO₄）、无水芒硝（Na₂SO₄）、硬石膏（CaSO₄），溶解到地下水中以后SO₄-（Na+Ca）应保持一定的比例关系。为此，绘制出SO₄-（Na+Ca）关系散点图（图2-36、图2-37）。

图2-36是TDS＜5（g/L）时的散点图，SO₄与（Na+Ca）之间呈很好的线性关系。在理想条件下（Na+Ca）/SO₄比值为1：1关系，图中散点分布略有偏差。在SO₄浓度（meq/L）低时，散点分布在1：1线的上方，地下水中的Ca多于SO₄盐类矿物溶解生成的Ca。原因是淡水或微咸水中来源于方解石类矿物溶解生成的Ca所占比例较大。当SO₄浓度（meq/L）较高时，散点落在1：1线下方，地下水中有CaCO₃沉淀。

图2-37是TDS＞5（g/L）时的散点图。前4个点落在1：1线上，后2个点远离1：1线。前者是山区出露的高矿化泉，如臭水河泉、硝大泉等，地下水同时溶解SO₄盐类矿物和石盐。硫酸根离子在缺氧环境下被硫细菌还原为硫化氢（H₂S），形成臭泉。后者中河乡上店子村Q15勘探孔中的水样，SO₄盐类矿物溶解对地下水化学成分的形成退居次要作用，石盐占据主导地位。

图2-36 半咸水Na+Ca与SO₄关系

图2-37 咸水Na+Ca与SO₄关系

3.石盐溶滤

绘制Cl-Na关系散点图，图2-38是TDS＜5（g/L）时的散点图，图2-39为TDS＞5（g/L）的散点图。当TDS＜5（g/L）时，散点分布在1：1线上方，Cl-Na关系线的斜率远大于1，即地下水中Na⁺的增加速率远大于Cl^-的增加速率，说明大量的Na⁺并非来自于NaCl的溶滤。根据后文水文地球化学模拟结果，Na⁺应来源于阳离子吸附交换作用。

当TDS＞5（g/L）时（图2-39），散点平行于1：1线分布在线的上方。两者平行说明Cl和Na来自NaCl的溶解，散点落在1：1 线上方是因为水中含有芒硝等其他矿物溶滤形成的Na⁺。由此表明，在TDS＞5（g/L）的咸水中石盐溶滤逐步占据主导地位。

图2-38 半咸水Na与Cl关系

图2-39 咸水Na与Cl关系

根据Q15勘探孔抽水试验资料，Q15号孔孔深1300m，水位埋深328.82m，抽水试验出水量130.392m³/d，水位降深335.4m，渗透系数为0.0312m/d，抽水试验后水位恢复历时4个月。这一现象说明：埋藏深度较大的石盐矿位于区域地下水深循环地段，径流滞缓、补给条件差。天然条件下，地下水对岩盐矿层的破坏作用较弱。

另外，从矿区大泉的水质分析可知：高矿化的臭水河泉（含H₂S）和硝大泉的水化学成分以SO₄盐溶蚀为主，其余大泉为淡水泉或微咸水泉，这也说明区域地下水天然排泄水体中NaCl含量少，地下水对岩盐矿层的破坏作用弱。

通过上述分析，在天然条件下，地下水对岩盐矿层的破坏作用较弱。

9. 地下水化学离子比例系数怎么计算

比例是百分比%,参与计算的各比例相加等于100%
例如,A100,B50,C80
A的比例=100 /（100+50+80）*100%=43.478%
B的比例=50 /（100+50+80）*100%=21.740%
C的比例=80 /（100+50+80）*100%=34.783%
系数是小数点0.**,参与计算的各系数相加等于1
还是上例
A的系数=100 /（100+50+80）= 0.435
B的系数=50 /（100+50+80） = 0.217
C的系数=80 /（100+50+80） = 0.348

10. pH计算方法（大学）

ph值计算方法：

单一溶液pH的计算方法：

1、强酸

cmol·L－1HnA强酸溶液，c（H＋）＝ncmol·L－1―→pH＝－lgnc。

2、强碱

cmol·L－1B（OH）n强碱溶液，c（OH－）＝ncmol·L－1，

n（H＋）＝mol·L－1―→pH＝14＋lg＿nc。

混合溶液pH的计算方法如下图：

(10)离子比例系数分析方法扩展阅读

pH是水溶液最重要的理化参数之一。

凡涉及水溶液的自然现象。化学变化以及生产过程都与pH有关，因此，在工业、农业、医学、环保和科研领域都需要测量pH。

pH是没有计量单位的，不是任何一个单位都有计量单位，像pH、化学平衡常数、电离平衡常数都没有计量单位。