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Laboratorio de Yacimiento (063-3121)
Propiedades de las Soluciones Salinas
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
SOLUCIONES SALINAS
Objetivo: Determinar las propiedades importantes de las Soluciones Salinas, que
son equivalentes al agua de formación, tales como la Densidad,
Gravedad Específica, Tensión Superficial e Interfacial y Resistividad;
utilizando diferentes métodos. Corroborar la dependencia de las mismas
con respecto a la temperatura.
Equipos: Balanza Analítica, Balanza de Peso Simple, Baño Termostático,
Conductímetro Digital, Refractómetro,
Titulación, Manta de Calentamiento.
MATERIALES Y SUSTANCIAS
Beaker (Vaso de Precipitado)
Cilindro Graduado
Matraz Aforado
Picnómetro Calibrado
Areómetro
Pesa de Balanza
Piceta
Termómetro
Matraz de Erlenmeyer
Pipeta Volumétrica
Plato de Aluminio o Cápsula de Porcelana
Sal Común
AguaDestilada
Alcohol
Cromato de Potasio
Nitrato de Plata
Tensiómetro,
Equipo
de
CARACTERÍSTICAS
50 y 100 ml
500 ml
500 ml
25 y 50 ml
1000 – 1200 kg/m3
10 a 100 g
500 y 1000 ml
-10 a 110 °C
125 ml
1 ml
0,0.2767 N
1. DENSIDAD Y GRAVEDAD ESPECÍFICA
1.1.
MÉTODO DEL PICNÓMETRO
a) Preparar 500 ml de Solución Salina con la concentración asignada en un matraz
aforado y tomar su temperatura (Tamb).
b) Anotar el volumen del picnómetro asignado y pesarlo vacío en la Balanza Analítica,
anotar su masa.
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c) Llenar el Picnómetro completamente con la solución preparada, colocando su tapa
y secando bien el exceso de líquido derramado por las paredes externas del
mismo.
d) Pesar el picnómetro lleno con la solución. Anotar el valor.
e) Introducir el Picnómetro en el Baño Termostático dejarlo en él hasta que la
solución deje de derramarse a través del capilar (aproximadamente 5 min).
f) Retirar el Picnómetro del Baño Termostático, secarlo bien y dejar que se enfríe por
2 min.
g) Pesar el Picnómetro de nuevo lleno con la solución.
h) Anotar el nuevo valor de masa del Picnómetro lleno a la temperatura del Baño.
i) Repetir desde el paso 5 hasta el 8 colocando el Baño Termostático a temperaturas
mayores que la última medición hasta completar 5 a 10 mediciones incluyendo la
de temperatura ambiente.
j) Lavar el Picnómetro con abundante agua para que no queden restos de sal, luego
con alcohol y ponerlo a secar en el horno.
k) Realizar los siguientes Cálculos:
Densidad de la Solución:
𝜌𝑠𝑜𝑙 =
1.2.
𝑚𝑎𝑠𝑎𝑝𝑖𝑐𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑙𝑙𝑒𝑛𝑜 − 𝑚𝑎𝑠𝑎𝑝𝑖𝑐𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑖𝑐𝑛ó𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜
𝑣𝑎𝑐𝑖𝑜
MÉTODO DEL AREÓMETRO
a) En un Cilindro Graduado de 250 ó 500 ml, verter Solución preparada en cantidad
suficiente que el nivel de líquido supere la altura del Areómetro.
b) Medir la temperatura de la Solución.
c) Introducir cuidadosamente el Areómetro en la Solución,
libremente, cuidando que no toque las paredes del cilindro.
dejándolo
flotar
d) Una vez estabilizado el Areómetro, anotar la medida en la escala del mismo que
coincida con la superficie de la solución.
1.3.
MÉTODO DE LA BALANZA HIDROSTÁTICA
a) Retirar el Plato de Pesada de la Balanza de Peso Simple.
b) Elevar la Plataforma que se encuentra en la base de la Balanza, colocando de
nuevo el plato de pesada. Equilibrar la Balanza.
c) Obtener la masa de la Pesa asignada atándola con un hilo al gancho del brazo de
la Balanza.
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d) Colocar de nuevo la Balanza en Equilibrio.
e) Verter aproximadamente 60 ml de la solución preparada en un Beaker de 100 ml,
medir su temperatura y colocarlo en la plataforma de la balanza.
f) Obtener de nuevo la masa de la Pesa sumergida completamente dentro de la
Solución Salina.
g) Repetir el procedimiento para la Pesa sumergida completamente en Agua
Destilada.
h) Realizar los siguientes Cálculos:
Gravedad Específica de la Solución:
𝐺. 𝐸. =
𝑚1− 𝑚2
𝑚1− 𝑚3
donde:
m1= masa de la pesa al aire (g).
m2= masa de la pesa sumergida en la solución (g).
m3= masa de la pesa sumergida en agua destilada (g).
Densidad del Agua:
𝜌𝑎𝑔𝑢𝑎 = −5,25 × 10−6 𝑇 2 + 1,5 × 10−5 𝑇 + 1
donde:
ρagua= densidad del agua (g/ml).
T= Temperatura (°C).
Densidad de la Solución:
𝜌𝑠𝑜𝑙 = 𝐺. 𝐸.× 𝜌𝑎𝑔𝑢𝑎
donde:
ρsol= densidad de la solución (g/ml).
2. RESISTIVIDAD DE LA SOLUCIÓN SALINA
2.1.
MÉTODO DEL CONDUCTÍMETRO
a) Verter 80 ml de la Solución Asignada en un Beaker de 100 ml y medir su
temperatura.
b) Encender el Conductímetro e introducir el Electrodo del mismo en la muestra,
agitando para que la muestra impregne por completo el sensor.
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c) Dejar en reposo por 1 min. y tomar la lectura de Conductividad.
d) Colocar la muestra, sin sacar el electrodo, en la Manta de Calentamiento.
e) Colocar el control de temperatura de la Manta de Calentamiento en el nivel 2.
f) Introducir el termómetro dentro de la muestra.
g) Tomar medidas de conductividad cada 2 ºC, hasta completar cinco (5) medidas
más.
h) Realizar los siguientes Cálculos:
Resistividad de la Solución:
𝑅𝑠𝑜𝑙 =
1
× 10
𝐶
donde:
Rsol= Resistividad de la solución (ohm-m).
C= Conductividad (mS/cm).
2.2.
MÉTODO DEL REFRACTÓMETRO
a) Encender el Refractómetro, abrir la cubierta del prisma, quitar el papel protector y
lavar con agua destilada.
b) Tomar la primera muestra de calibración (0 ppm Sal) y colocar 2 ó 3 gotas de la
misma en el vidrio para muestra con un gotero, sin tocar el vidrio con éste.
c) Colocar la cubierta asegurándose que quede bien cerrada.
d) Ajustar el brazo de iluminación para que la luz incida sobre la solución.
e) Observar por el ocular y ajustar mediante la rueda de corrección, en caso de que
no se observe claramente la interface lumínica, hasta que la misma sea visible y
nítida.
f) Manipular la rueda de ajuste (parte derecha del equipo) hasta que la interface se
ubique exactamente en el centro de la marca (X).
g) Presionar el botón READ y anotar el valor de Índice de Refracción de la Solución.
h) Abrir la cubierta del prisma y lavar con agua destilada, secando con servilleta
pasando la misma en una sola dirección.
i) Repetir los pasos 2 hasta el 8 con cada una de las soluciones patrón suministrada,
así como con la Solución de Concentración desconocida Asignada. Medir la
temperatura para la Solución Asignada.
j) Realizar los siguientes Cálculos:
Realizar la Curva de Calibración del Refractómetro (nD en función de la
Concentración de Sal)
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Obtener la Ecuación que mejor se ajusta a los datos (nD = f(ppm))
Determinar a partir de la Ecuación anterior el valor de Concentración de la
Solución Asignada.
Nota: Temperatura en grados Fahrenheit
Determinar la Resistividad de la Solución:
𝑙𝑛𝑅 = 𝑙𝑛
𝑇
60
1,107157 × 10−3 𝑙𝑛
𝑝𝑝𝑚𝑠𝑎𝑙
𝑝𝑝𝑚𝑠𝑎𝑙
− 0,960538 − 0,925925𝑙𝑛
+ 1,824549
1000
1000
donde:
R= Resistividad de la solución (ohm-m).
T= Temperatura (°F).
ppmsal= Concentración de la solución salina (ppm).
Determinar la Resistividad mediante la Ecuación del Método del Refractómetro.
2.3.
MÉTODO DE TITULACIÓN
a) Verter cierta cantidad de la muestra asignada en un Beaker de 50 ó 100 ml y
medir su temperatura.
b) Agregar 1 ml de la solución en un Erlenmeyer de 125 ml, mediante una pipeta
volumétrica.
c) Agregar 4 gotas de indicador de Cromato de Potasio.
d) Introducir el agitador magnético dentro de la solución a analizar y colocarla en el
Hot Plate.
e) Encender el Hot Plate en modo de agitación y titular con la solución de Nitrato de
Plata hasta que se observe un color rosado tenue.
f) Anotar el volumen de titulante gastado.
Realizar los siguientes Cálculos:
Concentración de la Solución Asignada:
𝑝𝑝𝑚𝑠𝑎𝑙 =
𝑁𝐴𝑔 𝑁𝑂3 × 𝑉𝐴𝑔𝑁𝑂3
× 58442,77
𝑉𝑠𝑜𝑙
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donde:
ppmsal= Concentración de la Solución Salina (ppm).
NAgNO3= Concentración del Nitrato de Plata (N).
VAgNO3= Volumen del Nitrato de Plata (ml).
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