水中石油類和動(dòng)植物油的紅外分光光度法概覽

1、第一篇紅外分光光度法1 范圍1.1主題內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定水中石油類和動(dòng)植物油的紅外分光光度法。1.2適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于地面水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水中石油類和動(dòng)植物油的測(cè)定。試料體積為 500ml，適用光程為 4cm的比色皿時(shí)，方法的檢出限為 0.1mg/L ；試料體積為 5L，通過(guò)富集后其檢出限為 0.01mg/L 。2. 定義本標(biāo)準(zhǔn)采用以下定義。2.1 石油類在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下，用四氯化碳萃取、不被硅酸鎂吸附 、并且在波數(shù)為2930cm 、2960cm 、和 3030cm 全部或部分譜帶處有特征吸收的物質(zhì)。注：當(dāng)使用其他溶劑（如三氯三氟乙烷等）或吸附劑（如三氯化二鋁， 5 分子篩

2、等）時(shí)，需進(jìn)行測(cè)定值的校正。2.2動(dòng)植物油在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下， 用四氯化碳萃取、 并且被硅酸鎂吸附的物質(zhì)。 當(dāng)萃取物中含有非動(dòng)植物油的極性物質(zhì)時(shí)，應(yīng)在測(cè)試報(bào)告中加以說(shuō)明。3 原理用四氯化碳萃取水中的油類物質(zhì)，測(cè)定總萃取物，然后將萃取液用硅酸鎂吸附，經(jīng)脫除動(dòng)植物油等極性物質(zhì)后，測(cè)定石油類?？傒腿∥锖褪皖惖暮烤刹〝?shù)分別為 2930cm （CH 基團(tuán)中 C-H 鍵的伸縮振動(dòng)）、 2960cm （CH 基團(tuán)中 C-H 鍵的伸縮振動(dòng)）和 3030cm （芳香環(huán)中 C-H 鍵的伸國(guó)家環(huán)境保護(hù)局 1996-04-26 批準(zhǔn) 1997-01-01 實(shí)施縮振動(dòng)）譜帶處的吸光度 、和 進(jìn)行計(jì)算。動(dòng)植物油的

3、含量按總萃取物與石油類含量之差計(jì)算。4 試劑和材料除非另有說(shuō)明，分析時(shí)均使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析純?cè)噭┖驼麴s水或同等純度的水。4.1四氯化碳（ CCl ）；在 2600cm3300cm 之間掃描，其吸光度應(yīng)不超過(guò)0.03（ 1cm比色皿、空氣池作參比）。注：四氯化碳有毒，操作時(shí)要謹(jǐn)慎小心，并在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行。4.2 硅酸鎂（ Magnesium Silicate ）： 60100目。取硅酸鎂于瓷蒸發(fā)皿中，置高溫爐內(nèi) 500C加熱 2h，在爐內(nèi)冷至約 200C后，移入干燥器中冷至室溫，于磨口玻璃瓶?jī)?nèi)保存。 使用時(shí)，稱取適量的干燥硅酸鎂于磨口玻璃瓶中， 根據(jù)干燥硅酸鎂的重量，按 6%（m/m）的比例加

4、適量的蒸餾水，密塞并充分振蕩數(shù)分鐘，放置約 12h 后使用。4.3 吸附柱：內(nèi)徑 10mm、長(zhǎng)約 200mm的玻璃層析柱。出口處填少量用萃取溶劑浸泡并晾干后的玻璃棉，將已處理好的硅酸鎂（ 4.2 ）緩緩倒入玻璃層析柱中 , 邊倒邊輕輕敲打，填充高度為 80mm。4.4無(wú)水硫酸鈉（ Na SO ）：在高溫爐內(nèi)300C加熱 2h，冷卻后裝入磨口玻璃瓶中，干燥器內(nèi)保存。4.5氯化鈉（ NaCl）。4.6鹽酸（ HCl）： =1.18g/ml 。4.7鹽酸溶液： 1+54.8氫氧化鈉（ NaOH）溶液： 50g/L 。4.9硫酸鋁 Al (SO ) 18H O溶液： 130g/L 。4.10正十六烷

5、n-Hexadecane,CH (CH ) CH 。4.11姥鮫烷 (Pristane.,2,6,10,14-四甲基十五烷 ) 。4.12甲苯 (Toluene,C H CH ) 。5 儀器和設(shè)備5.1 儀器：紅外分光光度計(jì)，能在 3400cm 至 2400cm 之間進(jìn)行掃描操作，并配1cm和 4cm帶蓋石英比色皿。5.2分液漏斗： 1000ml，活塞上不得使用油性潤(rùn)滑劑。5.3容量瓶： 50ml、100ml 和 1000ml。5.4玻璃砂芯漏斗： G-1 型 40ml。5.5采樣瓶：玻璃瓶。6 采樣和樣品保存6.1 采樣：油類物質(zhì)要單獨(dú)采樣，不允許在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)再分樣。采樣時(shí)，應(yīng)連同表層水一并采

6、集， 并在樣品瓶上作一標(biāo)記， 用以確定樣品體積。 當(dāng)只測(cè)定水中乳化狀態(tài)和溶解性油類物質(zhì)時(shí)，應(yīng)避開(kāi)漂浮在水體表面的油膜層，在水面下 2050cm 處取樣。當(dāng)需要報(bào)告一段時(shí)間內(nèi)油類物質(zhì)的平均濃度時(shí)， 應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間間隔分別采樣而后分別確定。6.2 樣品保存：樣品如不能在 24h 內(nèi)測(cè)定，采樣后應(yīng)加鹽酸酸化至 PH2，并于25下冷藏保存。7 測(cè)定步驟7.1萃取直接萃取將一定體積的水樣全部?jī)A入分液漏斗中，加鹽酸酸化至 PH2，用 20ml 四氯化碳洗滌采樣瓶后移入分液漏斗中，加約 20g 氯化鈉，充分振蕩 2min，并經(jīng)常開(kāi)啟活塞排氣。靜置分層后，將萃取液經(jīng)已放置約 10mm厚度無(wú)水硫酸鈉（ 4.4

7、）的玻璃砂芯漏斗流入容量瓶?jī)?nèi)。用 20ml 四氯化碳重復(fù)萃取一次。取適量的四氯化碳洗滌玻璃砂芯漏斗， 洗滌液一并流入容量瓶， 加四氯化碳稀釋至標(biāo)線定容， 并搖勻。將萃取液分成兩份， 一份直接用于測(cè)定總萃取物， 另一份經(jīng)硅酸鎂吸附后， 用于測(cè)定石油類。絮凝富集萃取水樣中石油類和動(dòng)植物油的含量較低時(shí)，采用絮凝富集萃取法。往一定體積的水樣中加25ml 硫酸鋁溶液（4.9 ）并攪勻，然后邊攪拌邊逐滴加入25ml 氫氧化鈉溶液（ 4.8 ），待形成絮狀沉淀后沉降液，加適量的鹽酸溶液（ 4.7 ）溶解沉淀，以下步驟按 7.2 吸附30min，虹吸法棄去上層清進(jìn)行。取適量的萃取液（ 7.1 ）通過(guò)硅酸鎂吸附

8、柱（ 4.3 ），棄去前約 5ml 的濾出液，余下部分接入玻璃瓶用于測(cè)定石油類。 如萃取液需要稀釋， 應(yīng)在吸附前進(jìn)行。 也可采用振蕩吸附法，步驟見(jiàn)附錄 A（標(biāo)準(zhǔn)的附錄）。注：經(jīng)硅酸鎂吸附劑處理后， 由極性分子構(gòu)成的動(dòng)植物油被吸附， 而非極性的石油類不被吸附。 某些非動(dòng)植物油的極性物質(zhì) （如含有、 基團(tuán)的極性化學(xué)品等） 同時(shí)也被吸附， 當(dāng)水樣中明顯含有此類物質(zhì)時(shí)， 可在測(cè)試報(bào)告中加以說(shuō)明。7.3 測(cè)定7.3.1 樣品測(cè)定3400cm 至 2400cm 之間分以四氯化碳作參比溶液，使用適當(dāng)光程的比色皿，在別對(duì)萃取液（ 7.1 ）和硅酸鎂吸附后濾出液 （ 7.2 ）進(jìn)行掃描，于 3300cm 至 2

9、600cm 之間劃一直線作基線， 在 2930cm 、2960cm 和 3030cm 處分別測(cè)量萃取液 （7.1 ）和硅酸鎂吸附后濾出液（ 7.2 ）的吸光度 、 和 ，并分別計(jì)算總萃取物和石油類的含量，按總萃取物與石油類含量之差計(jì)算動(dòng)植物油的含量。校正系數(shù)測(cè)定以四氯化碳為溶劑，分別配制 100mg/L正十六烷、 100mg/L 姥鮫烷和 400mg/L 甲苯溶液。用四氯化碳作參比溶液，使用 1cm比色皿，分別測(cè)量正十六烷、姥鮫烷和甲苯三種溶液在2930cm 、2960cm 和 3030cm 處的吸光度、 和 。正十六烷、姥鮫烷和甲苯三種溶液在上述波數(shù)處的吸光度均服從于通用式（1），由此得出的

10、聯(lián)立方程式經(jīng)求解后，可分別得到相應(yīng)的校正系數(shù)X、Y、Z 和 F。 （1）式中： c 萃取溶劑中化合物的含量，mg/L；、 和 各對(duì)應(yīng)波數(shù)下測(cè)得的吸光度；X、Y、Z 與各種 C-H 鍵吸光度相對(duì)應(yīng)的系數(shù)；F 脂肪烴對(duì)芳香烴影響的校正因子，即正十六烷在 2930cm 和 3030cm 處的吸光度之比。對(duì)于正十六烷（ H）和姥鮫烷（ P），由于其芳香烴含量為零，即 =0 ，則有： （2） （ 3） （ 4）由式（ 2）可得 F 值，由式（ 3）和（ 4）可得 X 和 Y 值，其中 和 分別為測(cè)定條件下正十六烷和姥鮫烷的濃度（ mg/L）。對(duì)于甲苯（ T），則有： （ 5）由式（ 5）可得 Z 值，其

11、中為測(cè)定條件下甲苯的濃度（mg/L） .可采用異辛烷代替姥鮫烷、 苯代替甲苯，以相同方法測(cè)定校正系數(shù)。 兩系列物質(zhì)，在同一儀器相同波數(shù)下的吸光度不一定完全一致，但測(cè)得的校正系數(shù)變化不大。校正系數(shù)檢驗(yàn)分別準(zhǔn)確量取純正十六烷、姥鮫烷和甲苯，按 5：3：1（V/V）的比列配成混合烴。 使用時(shí)根據(jù)所需濃度， 準(zhǔn)確稱取適量的混合烴， 以四氯化碳為溶劑配成適當(dāng)濃度范圍（如 5mg/L、40mg/L、 80mg/L 等）按 7.3.1 在 2930cm 、2960cm 和 3030cm 處分別測(cè)量混合烴系列溶液的吸光度 、 和 。按式（ 1）計(jì)算混合烴系列溶液的濃度，并與配置值進(jìn)行比較，如混合烴系列溶液濃度

12、測(cè)定值的回收率在 90%110%范圍內(nèi)，則校正系數(shù)可采用，否則應(yīng)重新測(cè)定校正系數(shù)并檢驗(yàn)，直至符合條件為止。采用異辛烷代替姥鮫烷、 苯代替甲苯測(cè)定校正系數(shù)時(shí)，用正十六烷、 異辛烷和苯按 65： 25：10（ V/V）的比例配制混合烴，然后按相同方法檢驗(yàn)校正系數(shù)。 7.4 空白試驗(yàn)以水代替試料，加入與測(cè)定時(shí)相同體積的試劑，并使用相同光程的比色皿，按 中有關(guān)步驟進(jìn)行空白試驗(yàn)。8 結(jié)果表示8.1總萃取物量水樣中總萃取物量(mg/L) 按式（ 6）計(jì)算： （ 6）式中： X 、Y、Z、F校正系數(shù)；、 、 各對(duì)應(yīng)波數(shù)下測(cè)得萃取液的吸光度；萃取溶劑定容體積，ml；水樣體積， ml；D萃取液稀釋倍數(shù)；測(cè)定校正

13、系數(shù)時(shí)所用比色皿的光程，cm；L測(cè)定水樣時(shí)所用比色皿的光程，cm。8.2石油類含量水樣中石油類的含量（mg/L）按式（ 7）計(jì)算： （ 7）式中： 、 、 各對(duì)應(yīng)波數(shù)下測(cè)得硅酸鎂吸附后濾出液的吸光度；其他符號(hào)意義同前。8.3 動(dòng)植物油含量水樣中動(dòng)植物油的含量（mg/L）按式（ 8）計(jì)算： （8）9 精密度和準(zhǔn)確度9.1精密度兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定石油類含量為 1.4492.6mg/L 的煉油及石油化工廢水， 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為 1.36%9.04%。單個(gè)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定石油類和動(dòng)植物油含量分別為 0.43mg/L和 2.17mg/L的城市生活污水，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為 14.6%和 7.80%；測(cè)定石油類和動(dòng)植物

14、油含量分別為 4.35mg/L 和 19.3mg/L 的食品工業(yè)廢水， 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為 8.50%和 1.07%。9.2 準(zhǔn)確度單個(gè)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定 100300mg/L的煉油廠污油，回收率為 72%88%；測(cè)定100300mg/L的成品油，回收率為 75%90%；測(cè)定 80320mg/L的混合烴， 回收率為 95%101%；測(cè)定石油類含量為 50.0mg/L 的人工水樣，當(dāng)動(dòng)植物油（豬油、牛油、黃豆和芝麻油）的加標(biāo)量為 30.243.0mg/L 時(shí)，同收率為 94%107%。第二篇非分散紅外光度法10 范圍10.1主題內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定水中石油類和動(dòng)植物油的非分散紅外光度法。10.2適用范圍

15、本標(biāo)準(zhǔn)適用于地面水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水中石油類和動(dòng)植物油的測(cè)定。水樣體積為 0.55L 時(shí)，測(cè)定范圍為0.021000mg/L。當(dāng)水樣中含有大量芳烴及其衍生物時(shí)，需和紅外分光光度法進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。11 定義同 2.12 原理本方法利用油類物質(zhì)的甲基（ -CH ）和亞甲基（ -CH ）在近紅外區(qū)（ 2930cm 或 3.4 m）的特征吸收進(jìn)行測(cè)定。13 試劑和材料除非另有說(shuō)明，分析中均使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析純?cè)噭┖驼麴s水或同等純度的水。13.1 標(biāo)準(zhǔn)油：污染源油（受污染地點(diǎn)水樣的溶劑萃取物）；或?qū)⒄?、異辛烷和苯?65： 25：10（V/V）的比例配制。13.2 標(biāo)準(zhǔn)油貯備液 100

16、0mg/L；準(zhǔn)確稱取 0.1000g 標(biāo)準(zhǔn)油（ 13.1 ）。溶于適量的四氯化碳中，移入 100ml 容量瓶，用四氯化碳稀釋至標(biāo)線。13.3 標(biāo)準(zhǔn)油使用液：根據(jù)測(cè)定范圍的要求，取適量的標(biāo)準(zhǔn)油貯備液（ 13.2 ），用四氯化碳稀釋成所需濃度。13.4其他試劑和材料同4.14.9.14 儀器和設(shè)備14.1儀器紅外分光光度計(jì)：能在 3200cm 至 2700cm 之間進(jìn)行掃描操作，并配適當(dāng)光程的帶蓋石英比色皿非分散紅外測(cè)油儀：能在3.4 m的近紅外區(qū)進(jìn)行操作、測(cè)定。14.2其他儀器和設(shè)備同5.25.5.15 采樣和樣品保存同 6.16 測(cè)定步驟16.1萃取同 7.1.16.2吸附同 7.216.3測(cè)

17、定16.3.1 紅外分光光度計(jì)以四氯化碳作參比溶液，使用適當(dāng)光程的比色皿，從3200cm 至 2700cm 分別對(duì)標(biāo)準(zhǔn)油使用液、萃取液（ 7.1 ）和硅酸鎂吸附后濾出液（ 7.2 ）進(jìn)行掃描，在掃描區(qū)域內(nèi)劃一直線作基線，測(cè)量在 2930cm 處的最大吸收峰值，并 用此吸光度減去該點(diǎn)基線的吸光度。 以標(biāo)準(zhǔn)油使用液的吸光度為縱坐標(biāo)、 濃度為橫坐標(biāo)， 繪制校準(zhǔn)曲線。從校準(zhǔn)曲線上分別查得萃取液（ 7.1 ）和硅酸鎂吸附后濾出液（ 7.2 ）中總萃取物和石油類的含量，按總萃取物與石油類含量之差計(jì)算動(dòng)植物油的含量。非分散紅外測(cè)油儀按儀器規(guī)定調(diào)整和校正儀器，根據(jù)儀器的測(cè)量步驟，分別測(cè)定萃取液（ 7.1 ）和

18、硅酸鎂吸附后的濾出液（ 7.2 ）中總萃取物和石油類的含量，按總萃取物與石油類含量之差計(jì)算動(dòng)植物油的含量。17 結(jié)果表示17.1總萃取物量水樣中總萃取物量(mg/L) 按式（ 9）計(jì)算： （ 9）式中： 萃取溶劑中總萃取物量， mg/L；萃取溶劑定容體積， ml；水樣體積， ml；D萃取液稀釋倍數(shù)。17.2石油類含量水樣中石油類的含量（mg/L）按式（ 10）計(jì)算： （10）式中 硅酸鎂吸附后濾出液中石油類含量，mg/L；其它符號(hào)意義同前。17.3動(dòng)植物油含量水樣中動(dòng)植物油的含量（mg/L）按式（ 11）計(jì)算： （11）18 精密度和準(zhǔn)確度七個(gè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)石油類含量為 6.13101.6mg/L 的七個(gè)統(tǒng)一樣品進(jìn)行測(cè)定，方法的精密度試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 1.參加實(shí)驗(yàn)刪除實(shí)驗(yàn)測(cè)定重復(fù)性重復(fù)性相對(duì)再現(xiàn)性再現(xiàn)性相對(duì)統(tǒng)一樣品室數(shù)目室數(shù)目平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差個(gè)個(gè)mg/Lmg/L%mg/L%1706.130.1562.541.5024.5027115.10.2221.470.2361.5637126.60.6542.462.509.4047042.30.3380.803.558.3957057.30.5420.945.148.9467279.21.191.501.872.3677