化学示踪剂
示踪剂的原理及应用实例
示踪剂的原理及应用实例1. 示踪剂的概述示踪剂是一种用于追踪物质流动或位置变化的标记物质。
它被广泛应用于各个领域，包括环境科学、医学、地质学等。
示踪剂的原理是通过添加特定化合物或标记物质到研究对象中，再通过检测和监测示踪剂的存在或变化来了解物质的迁移、转化、分布等情况。
2. 示踪剂的分类示踪剂根据其特性和应用领域的不同，可以分为几种不同类型的示踪剂，包括：•放射性示踪剂：利用放射性同位素进行示踪，例如放射性同位素碘-131用于甲状腺扫描。
•化学示踪剂：利用化学反应进行示踪，例如二氧化碳气体用于评估血液循环。
•生物标记示踪剂：利用生物分子进行示踪，例如使用核磁共振技术追踪特定蛋白质在细胞内的运动。
3. 示踪剂的应用实例以下是几个示踪剂在不同领域的应用实例：3.1 环境科学领域在环境科学领域，示踪剂被广泛用于研究水体、大气和土壤中的污染物传输和转化过程。
例如，使用稳定同位素示踪剂来了解地下水中污染物的来源和迁移路径，或使用有机荧光染料作为示踪剂来追踪水中微生物的传播和扩散。
3.2 医学领域在医学领域，示踪剂被用于提供诊断和治疗方面的信息。
例如，放射性示踪剂可以用于显像和诊断肿瘤、心脏疾病等疾病。
另外，荧光标记的抗体作为生物标记示踪剂也被广泛应用于生物医学研究，如癌症免疫治疗领域。
3.3 地质学领域在地质学领域，示踪剂被用于研究地球历史、地质过程和岩石形成等。
例如，稳定同位素示踪剂可以用于探索古生物的演化历史，或通过示踪剂元素的比例来了解岩石的起源和变化。
3.4 工业领域在工业领域，示踪剂常被用于监测工业生产过程中的物质流动和转化情况。
例如，在炼油厂中，示踪剂可以用来追踪原油的流动路径，以优化生产过程并减少资源浪费。
4. 示踪剂的未来发展随着科技的不断进步和创新，示踪剂的应用领域将继续扩大。
例如，纳米技术的发展使得利用纳米颗粒作为示踪剂成为可能，这将为医学诊断和治疗提供更多潜力。
另外，新兴的分析技术和计算机模拟方法也将进一步提高示踪剂的精确性和应用效果。
甲基红钠盐
甲基红钠盐
甲基红钠盐（sodiumphenylred）是一种用于检测水溶液中酸碱度的化学试剂，它也是一种精确可靠的示踪剂，可以用来检测和测量水中的离子浓度。
甲基红钠盐在焓熵表面形成了一个由内棱线波型构成的有序结构，因此它可以产生显著的电压和能量降低，可以把水溶液中的酸碱度和pH值直接显示出来。
甲基红钠盐的使用和制备非常简单，只需调节水溶液的pH值，然后将甲基红钠盐加入其中，有时还需要加入一些抗氧化剂，例如过氧化氢（H2O2）、乙基醋酸（ethyl acetate）等，这样就可以实现检测和测量离子浓度的目的。
甲基红钠盐的应用非常广泛，比如可以用它来监测分子的酸碱度，以确定分子的pH值，也可以用来检测化学反应中离子的水合物溶液，还可以用来检测水中放射性离子的浓度，并用来检测水的温度、离子的pH 值等。
甲基红钠盐的安全性也非常高，因为其本身是一种无毒、无害的化学物质，而且它也不会发生致癌性或毒性反应。
此外，由于它具有安全可靠性，可以被应用于饮用水中。
总之，甲基红钠盐是一种既简单又安全、可靠的示踪剂和试剂，可以用来检测和测量水中离子浓度，也可以用来检测水溶液中的酸碱度和pH值，在化学反应分析中有着广泛的应用。
因此，甲基红钠盐的使用成为了日益重要的一种技术。
- 1 -。
示踪剂知识
一，井间示踪剂技术概述：(1) 注水开发后期油田特征注水开发的油田，由于油藏平面和纵向上的非均质性以及油水粘度的差别及注采井组内部的不平衡，势必造成注入水在平面上向生产井方向的舌进现象和在纵向上向高渗透层的突进现象。
特别是在注水开发后期，油井含水高达90％以上，由于注入水的长期冲刷，油藏孔隙结构和物理参数将会发生较大变化，在注水井和油井之间有可能产生特高的渗透率薄层，流动孔道变大，造成注入水在注水井和生产井之间的循环流动，大大降低了水驱油的效率。
为了提高水驱油效率，目前提出了各种治理措施，如注水井调剖，油井堵水，打调整井和用水动力学方法改变液流方向等。
而这些措施是否有效，关键是对油藏的认识程度，从而提出要对油藏进行精细描述，井间示踪剂测试便是为这一目的而提出来的。
(2) 示踪剂类型及特征示踪剂是指那些能随注入流体一起流动，指示流体在多孔介质中的存在、流动方向和渗流速度的物质。
示踪剂的种类较多，按其化学性质可分为化学示踪剂和放射性示踪剂；按其溶解性质可分为分配性示踪剂和非分配性示踪剂。
化学示踪剂常见的有:离子型，如SCN-、NO3-、Br-、I-等；有机类，如甲醛、乙醇、异丙醇等；染料类和惰性气体；放射性示踪剂常见的有:氚水、氚化正丁醇、氚化乙醇等。
非分配性示踪剂只溶于水；而分配性示踪剂既溶于水，又溶于油，但在油、水中的分配比例不同。
一种好的示踪剂应满足以下条件：① 油层中背景浓度低；② 油层中滞留量少；③ 化学稳定、生物稳定、与地层流体配伍；④ 分析操作简单，灵敏度高；⑤ 无毒、安全；⑥ 来源广、成本低；(3) 井间示踪剂监测。
井间示踪剂测试是从注水井注入示踪剂段塞，从周围生产井中检测其产出情况并绘出示踪剂产出曲线。
通过对井间示踪剂产出曲线的分析来确定井间地层参数，并求出剩余油饱和度的分布。
井间示踪剂测试时，如果同时注入一种分配性示踪剂和一种水溶性示踪剂，由于这两种示踪剂的油溶性差别较大，水溶性示踪剂只溶于水，产出早；而分配性示踪剂既溶于水又溶于油，产出晚。
示踪剂的原理及应用
示例剂的原理及应用1. 引言示踪剂是一种特殊的物质，具有在特定环境中能够被追踪和观察的特性。
示踪剂的原理和应用在许多领域中都具有重要的意义。
本文将介绍示踪剂的原理及其在不同领域中的应用。
2. 示踪剂的原理示踪剂的原理基于其在特定环境中的可追踪性。
示踪剂通常被标记为特殊的标记物，比如荧光染料、放射性同位素等。
这些标记物具有特定的性质，使得它们可以在特定的环境中被追踪和观察。
示踪剂的原理可以通过以下几个方面进行解释：•标记物的稳定性：示踪剂中的标记物必须具有足够的稳定性，以在考察期间保持其特定性质。
这样才能确保示踪剂的准确性和可重复性。
•标记物的探测性：示踪剂中的标记物必须具有足够的探测性，以便在考察期间能够被追踪和观察。
常用的探测方法包括荧光探测、放射性探测等。
•环境中的示踪剂浓度与物理量的关系：示踪剂的浓度与被追踪物理量之间存在着一定的关系。
通过测量示踪剂的浓度，可以间接地推断出被追踪物理量的值。
3. 示踪剂的应用示踪剂的应用在各个领域中都具有广泛的意义。
以下列举了几个示踪剂的常见应用：3.1 环境监测•地下水污染示踪：示踪剂被用于追踪地下水中的污染物，通过测量示踪剂的浓度变化，可以判断污染物的迁移路径和速度。
•大气颗粒物示踪：示踪剂被用于追踪大气中的颗粒物的来源和传输路径，从而帮助研究大气污染的形成机理。
3.2 医学影像学•放射性示踪剂在正电子发射断层扫描（PET）中的应用：示踪剂被标记为放射性同位素，通过测量放射性示踪剂在人体内的分布，可以获得有关人体器官功能和代谢活动的信息。
3.3 生化研究•荧光示踪剂在细胞内过程的观察：示踪剂被标记为荧光染料，通过观察示踪剂的荧光信号变化，可以研究细胞内的生物化学过程，如细胞内信号转导、物质运输等。
4. 总结示踪剂作为一种特殊的物质，在许多领域中具有重要的应用价值。
示踪剂的原理基于其在特定环境中的可追踪性，通过标记物的稳定性和探测性，以及示踪剂浓度与物理量的关系，实现对被追踪物理量的观察和分析。
氚的自然丰度
氚的自然丰度
氚在自然环境中的丰度约为0.004%。
氚是氢的同位素之一，符号为T或3H，原子核由一个质子和两个中子组成。
氚带有放射性，会发生β衰变，放出电子变成氦-3。
氚和氘可发生核聚变反应，用于制作氢弹或作为受控核聚变核燃料。
氚作为示踪剂，在化学、生物与医学研究中得以广泛应用；氚发生β衰变时放出电子可激发黄磷发光，以此做成的氚光管、β灯等可引用于枪械瞄具、交通微光照明以及黑暗中发光标记等。
氚的来源主要有两种：
氚是自然界本身存在的，主要来源于地表和大气中所存在的本底氚，以及地表中锂元素发生核反应生成的氚。
在核反应中，氘和某些物质反应也会产生氚。
化学反应中的同位素示踪应用
化学反应中的同位素示踪应用化学反应中的同位素示踪应用广泛存在于许多领域中，包括环境科学、生物医学科学、地质学等。
同位素示踪是利用同一元素的不同同位素在化学反应中的不同参与方式来追踪和研究物质的运动、转化和交换过程。
在本文中，我们将探讨化学反应中同位素示踪的应用以及其在不同领域中的重要性。
一、同位素示踪原理同位素是指具有相同化学性质但原子核中的中子或质子数不同的同一元素的不同形式。
同位素示踪利用同位素的稳定性和不同的核子组成来追踪物质的行为。
在化学反应中，同位素可以被用作示踪剂（tracer），即将其中一个同位素标记到所研究的化合物中，然后通过追踪示踪剂的核子变化来分析和了解化学反应的进程。
二、环境科学中的应用1. 地下水流动追踪：利用示踪剂中放射性同位素的衰变来追踪地下水的运动和混合过程，从而更好地理解地下水资源的分配和利用情况。
2. 大气污染追踪：通过测量大气中有机和无机化合物中的各种同位素比例，追踪和区分污染源，并评估大气污染对生态系统和人类健康的影响，为环境保护提供科学依据。
三、生物医学科学中的应用1. 药物代谢研究：利用示踪剂标记药物分子中的同位素，通过测量其在机体内的代谢速率和途径，了解药物在体内的转化和清除过程，为合理用药提供依据。
2. 癌症治疗标记：将放射性同位素引入肿瘤组织中，通过其放射性衰变来定位和治疗肿瘤，提高癌症治疗的准确性和疗效。
四、地质学中的应用1. 岩石和矿床形成研究：通过测量岩石和矿石中含有的同位素比例，追踪和揭示地壳中岩石和矿床的形成过程和演化历史，为资源勘探和开发提供依据。
2. 古气候变化解析：通过分析沉积物中的同位素比例，了解古代气候环境变化的规律和机制，为预测未来气候演变提供参考。
同位素示踪应用的发展和扩大给许多领域研究带来了重要的突破和进展。
通过追踪同位素在化学反应中的变化，我们能够更加深入地了解物质转化的机制和规律，提高对环境变化、生物代谢以及地质演化等过程的认识。
示踪剂资料
示踪剂的类型有哪几种?
答：目前油田上使用的示踪剂，可以分为五种类型：(1)水溶性化学示踪剂；(2)水溶性放射性示踪剂；(3)气体示踪剂；(4)非放射性同位素示踪剂，(5)稳定同位素示踪剂。
大庆油田在井间示踪测试中应用的水溶性示踪剂主要有：碘化钾、溴化钠、硫氰酸铵、荧光素等。
什么是示踪剂?注示踪剂的主要作用是什么?
答：能随一种物质运动，指示该物质的存在、运动方向和运动速度的化学剂叫示踪剂.
注示系剂的主要作用是：为了进—步搞清注、采井之间油层的非均质程度、动态连通状况，分析油层在当前开采条件下的动用状况、油层的潜力分布情况，确定井间残余油饱和度等。
示踪剂
(1) 注水开发后期油田特征注水开发的油田，由于油藏平面和纵向上的非均质性以及油水粘度的差别及注采井组内部的不平衡，势必造成注入水在平面上向生产井方向的舌进现象和在纵向上向高渗透层的突进现象。
特别是在注水开发后期，油井含水高达90％以上，由于注入水的长期冲刷，油藏孔隙结构和物理参数将会发生较大变化，在注水井和油井之间有可能产生特高的渗透率薄层，流动孔道变大，造成注入水在注水井和生产井之间的循环流动，大大降低了水驱油的效率。
为了提高水驱油效率，目前提出了各种治理措施，如注水井调剖，油井堵水，打调整井和用水动力学方法改变液流方向等。
而这些措施是否有效，关键是对油藏的认识程度，从而提出要对油藏进行精细描述，井间示踪剂测试便是为这一目的而提出来的。
(2) 示踪剂类型及特征示踪剂是指那些能随注入流体一起流动，指示流体在多孔介质中的存在、流动方向和渗流速度的物质。
示踪剂的种类较多，按其化学性质可分为化学示踪剂和放射性示踪剂；按其溶解性质可分为分配性示踪剂和非分配性示踪剂。
化学示踪剂常见的有:离子型，如SCN-、NO3-、Br-、I-等；有机类，如甲醛、乙醇、异丙醇等；染料类和惰性气体；放射性示踪剂常见的有:氚水、氚化正丁醇、氚化乙醇等。
非分配性示踪剂只溶于水；而分配性示踪剂既溶于水，又溶于油，但在油、水中的分配比例不同。
一种好的示踪剂应满足以下条件：①油层中背景浓度低；②油层中滞留量少；③化学稳定、生物稳定、与地层流体配伍；④分析操作简单，灵敏度高；⑤无毒、安全；⑥来源广、成本低；(3) 井间示踪剂监测。
井间示踪剂测试是从注水井注入示踪剂段塞，从周围生产井中检测其产出情况并绘出示踪剂产出曲线。
通过对井间示踪剂产出曲线的分析来确定井间地层参数，并求出剩余油饱和度的分布。
井间示踪剂测试时，如果同时注入一种分配性示踪剂和一种水溶性示踪剂，由于这两种示踪剂的油溶性差别较大，水溶性示踪剂只溶于水，产出早；而分配性示踪剂既溶于水又溶于油，产出晚。
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转子式流速仪等水下水文仪器 的信号传输方式
• 有线传输 • “无线”传输 • 无线电波传输
水深测量仪器设备
• 测深测具－测深杆和测深锤（测绳） • 测深铅鱼－ • 回声测深仪－手持式超声波超深仪 船用超声波测深仪 缆道超声波测深仪 多波束超声测深系统
ADCP主要技术指标
1200 kHz 标准 盲区 （米） 工作 最小单元长（米） 模式 (Mode 1) 最小剖面深（米） 最大剖面深（米） 流速量程（米/秒） 浅水 工作 模式 (Mode 11) 盲区 （米） 最小单元长（米） 0 0.25 0.8 20 ±3.0~±20.0 0 0.01 600 kHz 0.25 0.5 1.8 75 ±3.0~±20.0 0.25 0.1 300 kHz 1.0 1.0 3.5 180 ±5.0~±20.0 ---
最小剖面深（米）
最大剖面深（米） 流速量程（米/秒）
0.3
4.0 ±1.0
0.7
• 水位~流量关系法《水工建筑物与堰槽测流规范》 （原水工建筑物测流规范、堰槽测流规范、比降－ 面积法测流规范） • 示踪剂法（国内基本不应用） • 容积法（可用于潮汐影响河段）
示踪剂法简介
示踪剂法也被称为稀释法。其原理是： 将某种物质（示踪剂）连续均匀、或一次性将一定 量的示踪剂突然注入水流中，在水流下游测量水中 该示踪剂的含量，或测量该示踪剂含量的变化过程。 从而推算流量。 应用方法：一次投入法、连续投入法。 应用的示踪剂：放射性示踪剂－测量放射性射线、粒子 化学示踪剂－氯化钠、碘、锂、锰盐 荧光示踪剂－
常用的转子式流速仪
• • • • • • • LS25－1型旋桨式流速仪 LS25－3型旋桨式流速仪 LS20型旋桨式流速仪 LS1206型旋桨式流速仪 LS68型旋杯式流速仪 LS78型旋杯式低流速仪 LS45型旋杯式浅水低流速仪
多普勒点流速 • • 仪性能
• • 国内有过这类产品，其性 • 能如下： • A ． 测 速 范 围 ： 0.01~5m/s ， • 只测平行于仪器轴线方向 • 的流速。 • B ．流速测量精度：均方差 • ≤1.5%。 • C ．最小适用水深：≥ 2cm 。 • • D．电源：6V或12V。 • • E．工作温度：0~45º •
二、流速流量监测仪器
——流速测量仪器设备
流速仪器分类
• 测量点流速的流速仪 －转子式流速仪 －声学点流速仪 －电波流速仪 －电磁点流速仪 －光学流速仪 • 测量剖面流速的流速仪 －声学多普勒剖面流速仪 －声学时差法流速仪 －扫描式电波流速仪 －电磁流速仪
按流量测量方法的原理分类
• 流速面积法（河流流量测验规范、声学多普勒流量 测验规范、水文测船测验规范、水文缆道测验规范、 动船法测流）
流速流量测量设备
• • • • • 水文测船 水文缆道 水文巡测车 水文测桥 涉水测流
缆道测流系统 • 主要技术指标 1 绞车控制： 性能 • 1）驱动电机：三相交流电机
• • • • • • •
．系统的主要功能： • 2）行车速度：0～2m/s (1) 自动半自动测流； • 3 ） 限位控制：河底信号停车控 制， 测点定位自动停车控制。 (2) 手动测流功能； 2 缆道测距 光电增量编码传感器 (3) 人工录入数据功能； • 1） 起点距测验（带缆道弧度修正） (4) 测次流量报表计算功能； • 计数显示、分辨力：0.1m (5)断面流速分布图生成 • 2） 缆道测深（入水深） (6) 断面测量动态跟踪示图 • 计数显示、分辨力：0.01m 功能； • 3。 水文流速测算 • (7) 缆道泥沙采样器控制信 • 适应范围：各种转子式流速仪 ； 号发生功能； • 适应信号：交流音频信号或直流 • (8) 流量报表 Email 传输功 信号； 能； • 显示参数：当前流速仪K值、历时 T、信号数N、流速V；
国外典型产品技术性能： A．测速范围：±0.3、±1、±3、 ±7m/s。 B ． 测 速 准 确 度 ： ±0.05%±0.1cm/s。 C．测量点与发射换能器距离：5、 10、15cm。 D．使用最小水深：2cm（用于只 测单向流速）、6cm和12cm E．声波频率：>5MHZ。 F．工作环境：-5~45℃，水下为 0~40℃。 G ．数据贮存：固态存贮六个月 以上（10分钟一次）。 H．数据通信：RS232、RS422。 I．电源：8~18VDC，220VAC。
某国外电磁流速仪技术指标
• • • • • 流速范围： 0.000～2.5m/s • 测流历时： 2,5,10,15,ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0,30,40,60s • 精 度： 1% • 零 飘：± 2.0mm/s • 输 出： RS 232 C
• • 环境温度：－ 5℃～+60℃ • • 探头材料：环氧树脂 • • 重 量： 0.5kg
流速面积法测量流量
按测量流速的方法和仪器的不同， 可以分为： 1。测量点流速的流速面积法。 使用各种点流速仪 2。测量剖面流速的流速面积法。 使用剖面流速仪，主要是声学流速仪。 3。测量表面流速的流速面积法。 使用电波流速仪、浮标。
测量点流速的流速仪
• 转子式流速仪——应用最普遍，也是最准确的流速 仪。仪器使用旋桨、旋杯式转子感应流速，测量转 子的转速，计算水流速度。 • 声学点流速仪——应用声学多普勒原理测量仪器所 在点的水流速度。 • 电磁点流速仪——应用电磁测速原理测量点流速 • 电波流速仪——应用电磁波的多普勒测速原理测量 水面点流速 • 光学流速仪——由望远镜和旋转镜头为主要组成的 测量水面高流速的一种频闪装置。 • 激光流速仪——应用光学多普勒原理测量点流速
电磁式点流速仪
利用电磁原理测量点流速。这类仪器在水中产 生一个人工磁场，水流流过此磁场，相当于电导 体切割磁力线，将在水流两侧产生感应电动势。 测量此电动势后可以计算出水流的平均流速。 特点： ——磁场只产生在仪器附近，测得的流速被 认为是 仪器所在处的点流速。 ——仪器没有可动部件，不受水中杂质影响。 ——水的电导会影响测速准确性。