U形管采集水样技术

各项分析水样的采集要求及方法~

（一）取样体积
1）水质简分析：其项目有pH、游离CO2、氯离子、硫酸根、重碳酸根、碳酸根、氢氧根、钾离子、钠离子、钙离子、镁离子、总硬度、总碱度、暂时硬度、永久硬度、负硬度、总矿化度，采样体积为0.5～1L。
2）水质全分析：其项目除含简分析项目外，另增加铵离子、全铁（二价铁离子和三价铁离子）、亚硝酸根、硝酸根、氟离子、磷酸根、可溶性二氧化硅、耗氧量。采样体积为2～4L。
3）除简、全分析外，其他项目则按各项取样要求取样。
（二）现场检测的项目
对于水中极易发生变化的项目，如pH、游离CO2、亚硝酸根、氧化还原电位（Eh）等有特殊要求时应在现场进行测定。
对于碳酸和重碳酸型矿泉水中的游离CO2，重碳酸根、p H、钙、镁、铁（二价和三价）等，只有在现场测定，才能保证提供正确的结果。
（三）各项分析水样的采取与保存要求
各类分析水样采好后，必须立即在瓶上贴好标签，再用纱布、石蜡（或火漆）密严封好。各个样品的标签上要立即填上编号、取样地点，时间、岩性、深度、水温、气温、浊度、水源种类，化学处理方法以及分析要求（测定项目）等。
1）比较稳定组分水样的采取：检测水中钾、钠、钙、镁、氯根、碳酸根、硫酸根、重碳酸根、氢氧根、硝酸根、氟、溴、硼、铬（六价）、砷、钼、总碱度，暂时碱度、负硬度、永久硬度、固形物、灼烧残渣、灼烧减量及可溶性硅酸（小于100mg/L）等，应用硬质玻璃瓶或聚乙烯塑料瓶采取水样2～4L。以石蜡或火漆密封瓶口，阴凉存放。尽快送到实验室，最多不得超过10天，实验室收到样品后，必须在10天内分析完毕。
2）测定碘、耗氧量（COD）水样的采取：测定碘和耗氧量的水样，应用硬质玻璃瓶或聚乙烯塑料瓶采取0.4L，以石蜡封好瓶口，立即送检，最多不得超过三天，实验室收到样品后，必须在两天内分析完毕，
3）侵蚀性CO2水样的采取：水中侵蚀性CO2的检测，应在取水质简分析或全分析样品的同时，另取一瓶250m L的水样，加入2g经过纯制的碳酸钙粉末（或大理石粉末），瓶内应留有10～20m L容积的空间，密封送检。若水样仅需侵蚀性CO2数据时，应在相同的条件下，另取一小瓶不加大理石粉的水样，检测原样中的碱度。
4）测定硫化物水样的采取：在500mL的玻璃瓶中，先加入10mL20％醋酸锌和1mL1mol氢氧化钠溶液，然后往瓶中装满水样，盖好瓶盖，反复振摇数次，再以石蜡密封瓶口，并贴好标签，注明加入乙酸锌溶液的体积，送检。
5）测定溶解氧水样的采取：溶解氧的测定，最好利用测氧仪，在现场进行测定，若无此条件时，在取样前先准备一个已知体积的200～300mL的玻璃瓶，先用欲取水样洗涤2～3次后，将虹吸管直接通入瓶底取样，待水样从瓶口溢出片刻，再慢慢将虹吸管从瓶中抽出，用移液管加入1mL碱性碘化钾溶液（如水的硬度大于7mmol/L时，可再多加2mL），然后加入3mL氯化锰溶液，但应注意：加碱性碘化钾和氯化锰溶液时，移液管要插入瓶底再放出溶液，迅速塞好瓶塞（不留空间），摇匀后密封，记下加入试剂的总体积及水温。如水样中含有大量有机物及还原性物质（如硫化氢、亚硫酸根以及大于1mg/L的亚硝酸根离子等）时，需另用一玻璃瓶采取水样，加入0.5mL溴水（或高锰酸钾溶液）塞好瓶口，摇匀，放置24小时，然后加入0.5mL水杨酸溶液，以除去过量的氧化剂，摇动15分钟后，再按上述手续进行。
6）测定逸出气体样品的采取：逸出气体试样的采取，可利用排水集气原理。选一具有两孔橡皮塞的500mL的玻璃容器，在橡皮孔中，插入一长一短两支玻璃管，在瓶外部分，各套上橡皮管和弹夹，在插入瓶底的一支玻璃管上再接上一个玻璃漏斗。取样时，打开两个弹簧夹，将容器内注满水（应留一点空间）后，把它倒立全部浸没于水中，将漏斗口对准逸出气泡，待气体充满容器后，夹好弹簧夹，取出水面，密封、送检。

楼主，您好。 在封闭管道中采样，会遇到与开阔河流采样中所出现的类似问题。采样器探头或采样管应妥善地放在进水的下游，采样管不能靠近管壁。湍流部位(例如“T”形管、弯头、阀门)的后部，可充分混合，一般作为最佳采样点，但是等动力采样(即等速采样)除外。详情请参考国家标准物质网www.rmhot.com准确地采集降水样品是十分困难的，在降水前，必须盖好采样器，只在降水真实出现之后才打开。每次降水取伞讨稗水样(降水开始到结束)。采集样品时，应避开污染源，四周应无遮挡雨、雪的高大树木或建筑物以便取得准确的结果。

U形管取样技术是目前国际上先进的深井井下狭小空间取样技术，能够有效地应用于CO₂地质储存监测。深井井下狭小空间采集（通常在800～2000m）地下原状流体具备相当大的挑战：取样深度大、井下空间狭小、以及要求取样设备和温度、压力等监测设备共生等。CO₂地质储存过程中，需要采取原位水样来分析地下水水化学特征、同位素组分，溶解气体和微生物特征，监测CO₂在储层中的赋存状态和运移规律，或者监测CO₂在盖层中的泄漏风险，因此U形管取样技术在CO₂地质储存监测中具有重要的应用价值。

（一）U形管取样原理

U形管取样器是一个简单的流体容积泵，使用高压气体驱动。图7-2为安装封膈器的U形管取样器示意图。

采样管和驱动管回路形成一个“U”字，单向阀位于“三通”下方，通过封隔器隔离地层流体（如需要定深取样时可采用双封隔器）。上封隔器需要进行过进水管线设计，如需要对制定层位进行其他参数监测，如温度、压力，pH 值，可安装相关监测传感器，同时封隔器还需进行穿电缆设计。

采集地下水样品时，先将U形管驱动管管头和取样管管头与大气连通，地层流体通过单向阀进入U形管内，从驱动管管头注入高压氮气（或其他惰性气体），此时单向阀关闭，驱使地层流体样品从取样管流出地表，完成样品采集。通过重复以上采样过程，地层流体可以不断置换更新，最终采集到新鲜的地层流体，并且可以在地面对驱动和采样的气体压力控制进行多种设计满足不同的要求。

图7-2 U形管取样器结构示意图

（二）U 形管取样方法

1.取样器安装

1）地面组装好上封隔器、取样器、进水端过滤器和下封隔器，并在中心管（通常为油管）上安装好温度、压力、p H 值等传感器。连接好后共同组成封隔器监测段。

2）封隔器监测段上端连接好U形管的采样管和驱动管（通常为金属材质），和监测电缆，采用钻杆柱或者油管串将封隔器监测段下放至指定层位，钻杆柱和U形管及电缆之间同步下井同步安装，并隔10～20m进行固定。

3）安装井口及地面控制系统。

1）将U形管驱动管管头和取样管管头与大气连通，地层流体通过单向阀进入U形管内。

2.取样步骤

2）打开高压氮气瓶，从驱动管管头注入高压氮气，U 形管单向阀自动关闭，地层流体从取样管流出。直至取样管管头喷出驱动气体氮气。

3）重复步骤2三次以上（根据需要确定重复次数），置换地层流体，冲洗U形管设备。

4）重复步骤2.打开无菌采样瓶，采集单次取样中间时间段的样品。

5）现场进行溶解氧、微生物等时效性强的物质含量分析。同时重复步骤2，冲洗U形管管路，为下一次采样做准备。

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罗城仫佬族自治县13311063738： U型管有哪些用途 - ？
利鲍痢特： U形管可以用于干燥气体和收集低沸点液体. 在U形管中装入干燥剂,可以对通过气体进行干燥,另外,在U型管中装入白色的无水CuSO4粉末,可以对通过的气体进行检验是否有水的操作,无水硫酸铜不稳定,易吸水,而形成稳定的五水合硫酸铜CuSO4·5H2O,呈蓝色,通过颜色变化可以证明气体含有水蒸气,该反应迅速灵敏. 在U形管的下面放一个比它宽一些的烧杯,在烧杯中盛入冰水混合物或者冰盐,可以对某些低沸点液体的蒸气进行冷却,从而使其液化而收集起来,所以这个U形管就可以用来冷却以收集一些低沸点液体,如SO3、NO2、C2H5OC2H5等.

罗城仫佬族自治县13311063738： 初中测密度方法中的U形管法的图和原理U形管法: 器材:U形管、水、待测液体、刻度尺 步骤:1)、将适量水倒入U形管中; 2)、将待测液体从U形管的一个... - ？
利鲍痢特：[答案] (注意h1和h2的测量方法,是以液体和水的接触面为起始位置,测量水和液体的高度) 由连通器原理,U型管两端的液体压强相等才能达到平衡,而两端的压强分别为: p水=ρ水*g*h1和p液=ρ*g*h2 根据水和待测液体的压强相等p水=p液,可以得到上...

罗城仫佬族自治县13311063738： u型管液面相平的方法 - ？
利鲍痢特： 在图甲所示,静止时U型管两侧液面相平;要使得右管内液面上升,可减小右管上方的空气压强,可以使气流从U型管右边上方吹过,此时右边上方空气流速大、压强小,而左边压强不变,所以在左右两边压强差的作用下,右边液面升高.故答案为:可以使气流从U型管右边上方吹过(其他方法合理也可).

罗城仫佬族自治县13311063738： 一直没懂,U型管中间有一层半透膜,两侧溶液平衡后为何左侧溶液浓度一定高于右侧? - ？
利鲍痢特： 左侧,如你所说,左侧溶液摩尔浓度大于右侧,所以左侧渗透压高于右侧,水分子进入左侧,左侧液面升高,最后平衡.

罗城仫佬族自治县13311063738： 请问谁能帮我解释下物理中U型管的原理和为什么U形管有一部分是没有水的 - ？
利鲍痢特： U型管的原理是:连通器 即:两端开口,底部相连通的容器,当此中只有一种均匀液体,且在液体不流动的情况下,各液面是相平的. 这里看到的是利用U型管制成的“压强计”,左端和封闭的橡皮管以及一个密封性良好的探头连在一起,当探头进入水中时,探头部分受到水的压强,因此会压缩封闭部分的气体,导致U型管左侧封闭部分的气体因为被压缩而导致气压变大,超出外界大气压,所以使右侧的液面升高,也就看到了现在的这样一种情况.

罗城仫佬族自治县13311063738： 一U型管每边长30cm,先在内部加水,水高20cm, - ？
利鲍痢特： 既然一样粗,那左管水面下降多少,右管水面就上升多少.设左管水面下降了xcm,则加入了(30-20+x=10+x)cm油,右管水面上升了xcm,比左管水面高出2xcm,(10+x)cm油和2xcm水压强相等,0.75*(10+x)*g=1*2x*g x=6 加入油0.75g/cm*(10+6)cm*2cm^2=24g

罗城仫佬族自治县13311063738： U型管在化学实验中的作用？
利鲍痢特： U型管作用: ①封闭气体,防止空气进入弯管内; ②作等压计用,以显示U型管两端液面上的压力是否相等.

罗城仫佬族自治县13311063738： U形管两端开口,先王其中倒入一定量的水银.然后向左侧管倒入位置液体,关内液体静 - ？
利鲍痢特： 把U形管看成是连通器其两边压力相等 压力值为:P=ρgh P水银=P液 此一体的密度是:(136/170)x10³kg/m³.

罗城仫佬族自治县13311063738： u形管压力计原理 - ？
利鲍痢特： U形管压力计是在U形管中放入一些液体,如水,水银等,如果内外压力不同,则会出现两端液面的高度不一致的情况,根据液面的高度差,换算成为压力. 如果将小球放入U形管中,由于小球的密度与U形管内液体的密度不一致,造成U形管两端的读数不一样.原因是,在气压平衡时,U形管内部两端的重量是一致的,由于小球加入后造成两端的平均密度不一致,所以两边的高度不同,即读数不同.

罗城仫佬族自治县13311063738： 用U形管怎么读数 - ？
利鲍痢特： 相平后,读数表示管两边气压相等,一般U形管一段是大气压强,一段是压力容器,相平表示压力容器内压等于U型管外压,读数记录以外压为准.记录为:外压+/- 0如果u型管液面不平,有压差,在外压基...