基于红外测油仪测定水中石油类方法的探讨

（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
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
（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
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。
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。 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％。
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
表１ 重复性实验结果统计
３．５．３标准物质的测定结果
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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
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
（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。
（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）。
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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
（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）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
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