基于红外测油仪测定水中石油类方法的探讨

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
按①在2930cm- 1 、2960cm -1、和3030cm- 1 处分别测量混合 烃系列溶液的吸光度A2930、A2960和A3030,计算混合烃系 列溶液的浓度,并与配制值进行比较,如混合烃系列溶液 浓度测定值的回收率在90~110%范围内,则校正系数可采 用,否则应重新测定校正系数并检验,直至符合条件为 止。 3.5 测定结果 3.5.1工作曲线
①四氯化碳(CCI4):在2600cm-1 ~3300cm -1之间扫描, 其吸光度应不超过0.03 (1cm比色皿、空气池作参比)。 ②硅酸镁:60~100目。取硅酸镁于瓷蒸发皿中,置高温炉 内500℃加热2h,在炉内冷至约200℃后,移入干燥器中冷 至室温,于磨口玻璃瓶内保存。使用时,称取适量的干燥 硅酸镁于磨口玻璃瓶中,根据干燥硅酸镁的重量,按6% (m/m)的比例加适量的蒸馏水,密塞并充分振荡数分钟, 放置约12h后使用。③吸附柱:内径10mm、长约200mm的玻 璃层析柱,出口处填塞少量用萃取溶剂浸泡并凉干后的玻 璃棉,将已处理好的硅酸镁缓缓倒入玻璃层析柱中,边倒 边轻轻敲打,填充高度为80mm。④无水硫酸钠(Na2SO4): 在高温炉内300℃加热2h,冷却后装入磨口玻璃瓶中,干燥 器 内 保 存 。 ⑤ 氯 化 钠 ( NaCI) 。 ⑥ 盐 酸 ( HCI) : p=1.18g/ml。⑦盐酸溶液:1+5。⑧氢氧化钠(NaOH)溶 液 : 50g/L。 ⑨ 硫 酸 铝 ( AI2( SO4) 3· 18H2O) 溶 液 : 130g/L。 ⑩ 正 十 六 烷 ( CH3( CH2) 14CH3 ) 。11 姥 鲛 烷 (2.6.10.14-四甲基十五烷)。12 甲苯(C6H5CH3)。 3.4 分析步骤
Baidu Nhomakorabea
整,从而简化操作并且提高信号的长期稳定性。⑥分析效 率高,仪器30秒钟既可完成一个油样的分析测定。⑦一触 即发,当仪器标定后,只需轻轻按下鼠标按钮,仪器就会 按照预先选定的方法、标准曲线、重复次数完成样品的三 波数3030cm-1 、2960cm- 1、2930cm -1自动扫描分析,并将分析 结果显示在屏幕上和记录到预先指定的文件中,分析结束 后提示进行下一个样品的分析,更换样品后也只需轻轻按 下鼠标既可开始下一个样品的分析。 3.2 分析原理
中国西部科技 2009年8月(中旬)第08卷第23期总 第184期
基于红外测油仪测定水中石油类方法的探讨
王惠琴
(新疆水文水资源局,新疆 乌鲁木齐 830000)
摘 要:本文针对红外分光光度法测定水中石油类进行了阐述,分析了原理和实验条件,并对标准物质进行了测定和精 密度实验,验证了方法的准确性。OIL400系列红外测油仪是国家规定的标准分析方法(GB/T16488-1996),本标准适用 于地表水、地下水、生活污水和工业废水中的石油类和动植物油的测定。 关键词:红外分光光度法;石油类
(1)配合比质量控制(自拌):防水混凝土的配合比 应符合下列规定:①试配要求的抗渗水压值应比设计值提 高0.2Mpa;②水泥用量不得少于320kg/m3;掺有活性掺合料 时,水泥用量不得少于280kg/m3 ;③砂率宜为35%~ 40%,灰 砂比宜为1:1.5~1:2.5;④水灰比不得大于0.55;⑤普 通防水混凝土坍落度不宜大于50mm。泵送时入泵坍落度宜 为 100~ 140mm。 入 泵 前 坍 落 度 面 小 时 损 失 值 不 应 大 于 30mm,坍落度总损失值不应大于60mm;⑥掺加引气剂时,混 凝土含气量应控制在3~5%;⑦防水混凝土采用预拌混凝土 时,缓凝时间宜为6~8h。
定性分析:一定频率的红外线经过分子时,如果分子 中某一个键的振动频率和它一样,这个键就吸收红外线而 增加能量,振动就会加强;如果分子中没有同样频率的键 红外线就不会被吸收。若连续改变红外线的频率照射样品 时,则通过样品吸收池的红外线,有些区域较强,有些区 域较弱,从而产生了红外吸收光谱。
定量分析:当某单色光通过被测溶液时,某能量就会 被吸收。光强被吸收的强弱与被测物质的浓度成比例。 3.3 实验条件 3.3.1仪器
标样数:n=5,当C<=80时,斜率b=1.1100;当C>=80时 斜率b=0.9990。
截距a=0.0884。 线性相关系数r=0.9999,工作曲线见图1。
图1 红外分光光度法测油工作曲线
3.5.2精密度 将一样品连续重复测量11次, 测量结果见表1。 通过
重复性实验,>5mg/l样品11次测量相对标准偏差RSD≤2%, 实验结果值RSD=0.571%。
收稿日期:2009-06-12 修回日期:2009-07-14 作者简介:王惠琴(1963-),女,汉族,甘肃籍,工程师,主要从事水质监测与分析评价工作。
12


线性相关系数R>0.999。 (2)仪器有关参数。①波数范围:3400cm-1 ~2400cm-1
( 即 2941nm~ 4167nm) ; ② 吸 光 度 范 围 : 0.000~ 1.000AU(即透过率100~10%T);③基本测量范围:0.2~ 100L(40mm池,萃取溶剂中油含量);④最低检出浓度: 0.002mg/L(40mm池,萃取浓缩100倍);⑤最大测量浓度: 80000mg/L(5mm池,稀释100倍);⑥扫描速度:红外分光光 度法:30~60秒/次(扫描波长范围可设),非分散红外光 度法:2秒/次;⑦空白萃取溶剂零点调整:实时自动跟踪 零点。 3.3.2试剂
(1)萃取。①直接萃取。将一定体积的水样全部倾入 分液漏斗中,加盐酸酸化至PH≤2,用20ml四氯化碳洗涤采 样瓶后移入分液漏斗中,加约20g氯化钠,充分振荡2min, 并经常开启活塞排气。静置分层后,将萃取液经已放置约 10mm厚度无水硫酸钠的玻璃砂芯漏斗流入容量瓶内。用 20ml四氯化碳重复萃取一次。取适量的四氯化碳洗涤玻璃 砂芯漏斗,洗涤液一并流入容量瓶。加四氯化碳稀释至标 线定容,并摇匀。将萃取液分成两份,一份直接用于测定 总萃取物,另一份经硅酸镁吸附后,用于测定石油类。② 絮凝富集萃取。水样中石油类和动植物的含量较低时,采 用絮凝富集萃取法。往一定体积的水样中加25ml硫酸铝溶 液并摇匀,然后边搅拌边逐滴加入25ml氢氧化钠溶液,待 形成絮状沉淀后沉降30min,虹吸法弃去上层清液,加适量 的盐酸溶液溶解沉淀,以下步骤同①)。
划一直线作基线,在2930cm- 1 、2960cm-1和3030cm-1 处分别测 量萃取液和硅酸镁吸附后滤出液的吸光度A2930、A2960和 A3030,并分别计算总萃取物和石油类的含量,按总萃取物 与石油类含量之差计算动植物油的含量。②校正系数测 定 。 以 四 氯 化 碳 为 溶 剂 , 分 别 配 制 100mg/L正十 六 烷 、 100mg/L姥鲛烷和400ml/L甲苯溶液。用四氯化碳作参比溶 液,使用1cm比色皿,分别测量正十六烷、姥鲛烷和甲苯三 种溶液在2930cm-1、 2960cm-1、3030cm-1处的吸光度A2930、 A2960和A3030。③校正系数检验。分别准确量取纯正十六 烷、姥鲛烷和甲苯,按5:3:1(V/V)的比例配成混合 烃。使用是根据所需浓度,准确称取适量的混合烃,以四 氯 化 碳 为 溶 剂 配 成 适 当 浓 度 范 围 ( 如 5 mg/L,40mg/L, 80mg/L等)的混合烃系列溶液。
(2)搅拌和浇筑质量控制(自拌):混凝土拌制和浇 筑过程控制应符合下列规定:①拌制混凝土所用材料的品 种、规格和用量,每工作班检查不应少于两次。②混凝土 在浇筑地点的坍落度,每工作班至少检查两次。混凝土的 坍落度试验应符合现行《普通混凝土拌合物性能试验方 法》GBJ80的有关规定。
(3)防水混凝土必须有标养抗压强度试验报告。取样 与试件留置应符合下列规定:①每拌制100盘且不超过 100m3的同配合比的混凝土,取样不得少于一次;②每工作 班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时,取样不得少于 一次;③当一次连续浇筑超过1000m3时,同一配合比的混凝 土每200m3取样不得少于一次;④每一楼层、同一配合比的 混凝土,取样不得少于一次;⑤每次取样应至少留置一组 标准养护试件。
(2)吸附。取适量的萃取液通过硅酸镁吸附柱,弃去 前约5ml的滤出液,余下部分接入玻璃瓶,用于测定石油 类。如萃取液需要稀释,应在吸附前进行。也可采用振荡 吸附法。
(3)测定。①样品测定。以四氯化碳作参比溶液,使 用适当光程的比色皿,在3400cm-1 ~2400cm-1 间分别对萃取液 和硅酸镁吸附后滤出液进行扫描,于3300cm-1~2600cm-1之间
(1)仪器主要性能指标。①基线稳定性要求吸光度漂 移 不 大 于 ± 0.005AU/30min; ② 检 出 极 限 : 要 求 不 大 于 0.2mg/L( 萃 取 溶 剂 中 ) ; ③ 重 复 性 误 差 要 求 : 浓 度 为 30mg/L~ 40mg/L之 间 的 标 样 测 定 11次 相 对 标 准 偏 差 RSD<=2%;④浓度分别为:0、20mg/L、40mg/L、60mgL/、 80mg/L(或0.5、1、2、3、8 mg/L)的标准油样品重复3次
①自动化程度高,计算机自动控制及数据处理,分析 参数Windows界面设定,波长自动修正。检测过程屏幕显 示,一目了然。②可拆卸一体化光学系统,使仪器体积 小、光程短、能量大,光路符合红外光谱特点要求,稳定 性好、信噪比高。③电调制光源,既降低了光源发热强度 以利于系统散热,同时由于减少机械切光运动器件从而简 化仪器结构、提高仪器可靠性。④非专家维护,仪器光学 系统、电气系统自成一体,集成化程度高,从而提高了仪 器的可靠性。⑤实时自动调零,计算机既采集光源发光时 的信号,又采集光源熄灭时的信号,实现零点实时自动调
石油类物质的成分非常复杂,其组成也因产地而异, 石油的主要成分是烃类(烷烃、环烷烃和芳香烃)。在红 外吸收光谱中,由于不同产地的石油类物质,或多或少地 存在着亚甲基CH2基团与甲基CH3 基团及Ar-H芳香烃之间的比 值变化,所以求出各自的校正系数:X为亚甲基CH2基团系 数,Y为甲基CH3基 团系数,Z为Ar-H芳香烃系数,再求出亚 甲基CH2的 波 数 2930cm-1与3030cm-1的比值为F。求出F、X、 Y、Z值后,再测定各种石油类,使之达到测定石油类物质 不受石油产地变化影响的目的。
表1 重复性实验结果统计
3.5.3标准物质的测定结果
(下转第04页)
13
中国西部科技 2009年8月(中旬)第08卷第23期总 第184期
⑥后浇带应按设计要求时间进行施工,应采用补偿收 缩混凝土。
(4)混凝土养护:防水混凝土终凝后应立即进行养 护。一般在混凝土浇筑后4~6h应覆盖浇水养护。保持混凝 土表面湿润。大体积混凝土采取保温保湿养护。混凝土中 心温度与表面温度的差值不应大于25℃,混凝土表面温度 与大气温度差值不应大于25℃,养护时间不应少于14天, 并应有混凝土测温记录。 3 技术、质量控制
(1)原有方法。对于石油类的测定,以往采用的分析 方法有重量法、比重瓶法、比浊(变换溶剂)法、比浊 (超声波)法、气相色谱法、电阻法、热解法、紫外分光 光度法(225nm、254nm)、荧光法、非分散红外法和三波 数红外分光光度法。
(2)缺陷。重量法是常用的分析方法,它不受油品种 限制,但操作繁杂,检测流程长,灵敏度低,其轻质油易 挥发,只适于测定10mg/L以上的含油样品;紫外法和荧光 法只能测定以芳烃形式存在的油,不能测定以甲基、亚甲 基方式存在的油;而非分散红外法则与紫外法和荧光法相 反。红外分光光度法准确、可比、不受油品成分结构的限 制,是与国际标准接轨的国家标准首选方法。 3 应用红外分光法 3.1 特点
1 引言 油是我国实行污染物达标排放总量控制项目之一,其
对水体的污染是全球关注的问题,我国每年有近8万多吨的 油类污染物排放到环境中。水体中油类物质的测定是一个 重要而又复杂的问题,而油类物质的测定方法又长期没有 统一,而且各种方法没有可比性。
“GB/T16488-1996”对石油类的定义即在规定的条件 下,用四氯化碳萃取、不被硅酸镁吸附,并且在波数为 2930cm-1、2960cm- 1和3030cm -1全部或部分谱带处有特征吸收 的物质。 2 原有方法及缺陷
相关文档
最新文档