陳曉平,殷玉杰,蔣宏圖
(1.吉林省東遼縣水利勘測設(shè)計(jì)隊(duì),吉林 東遼縣 136600;
2.吉林省水文水資源局(吉林省水環(huán)境監(jiān)測中心),吉林 長春 130000)
分子熒光法測定水中石油類物質(zhì)條件選擇
陳曉平1,殷玉杰2,蔣宏圖2
(1.吉林省東遼縣水利勘測設(shè)計(jì)隊(duì),吉林 東遼縣 136600;
2.吉林省水文水資源局(吉林省水環(huán)境監(jiān)測中心),吉林 長春 130000)
文通過實(shí)驗(yàn)對(duì)分子熒光法測定水中石油類物質(zhì)的2個(gè)影響因素進(jìn)行探討,確定出消除這 2項(xiàng)影響的實(shí)驗(yàn)條件,使測定結(jié)果滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法的要求。
分子熒光法 ;測定;石油類物質(zhì);實(shí)驗(yàn)條件選擇
分子熒光法是一種微痕量分析技術(shù),具有所用儀器設(shè)備簡單、檢測線性范圍寬、分析速度快、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。此外,隨著檢測技術(shù)的不斷發(fā)展,分子熒光監(jiān)測設(shè)備的制造技術(shù)也日趨成熟,因此,近年來得到了廣泛應(yīng)用。
水中石油類物質(zhì)以正己烷萃取并經(jīng)無水硫酸鈉脫水后,在激發(fā)光源照射下產(chǎn)生分子躍遷。分子從激發(fā)態(tài)返回到基態(tài)的振動(dòng)能級(jí)時(shí),會(huì)以熒光形式釋放吸收的能量,發(fā)出分子熒光。熒光強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)與水中石油類物質(zhì)的含量成正比[1]。
對(duì)分子熒光法測定水中石油類物質(zhì)準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響的因素主要有以下幾個(gè)方面:正己烷的純度、水樣的保存時(shí)限、水樣萃取過程中的震蕩時(shí)間、有機(jī)相和水相分離靜置時(shí)間和萃取次數(shù)等。文中將結(jié)合實(shí)際工作,就上述影響因素中的正己烷純度和水樣保存時(shí)限 2個(gè)影響因素進(jìn)行探討,以選定分子熒光法測定水中石油類物質(zhì)時(shí)消除這兩個(gè)影響因素的最佳實(shí)驗(yàn)條件。
3.1 正己烷純度的影響
正己烷工業(yè)生產(chǎn)主要是從重質(zhì)油重整-芳烴抽提裝置的抽余油(含正己烷 11%~13%)中分離,用精餾法除去輕、重組分后,得到含正己烷 60%~80%的餾分。
在采用分子熒光法測定水中石油類物質(zhì)過程中,正己烷作為萃取溶劑和定容溶液,因此其純度對(duì)測定結(jié)果有較大影響。
1)直接用國產(chǎn)分析純正己烷、國產(chǎn)色譜純正己烷和進(jìn)口色譜純正己烷進(jìn)行試驗(yàn)
分別以國產(chǎn)分析純正己烷(本底熒光強(qiáng)度10.5)、國產(chǎn)色譜純正己烷 (本底熒光強(qiáng)度 8.2 和7.9)、進(jìn)口色譜純正己烷(熒光強(qiáng)度 5.5 和 4.0)作為萃取溶劑和定容溶劑,對(duì) 3個(gè)石油類物質(zhì)含量為1.00mg/L、5.00mg/L 和 16.50mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行加標(biāo)回收率試驗(yàn)(加標(biāo)質(zhì)量為 0.20mg):每個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品用上述正己烷各測定6次加標(biāo)回收率,然后計(jì)算出每種情況下的平均加標(biāo)回收率值。
試驗(yàn)表明:當(dāng)正己烷的本底熒光強(qiáng)度大于 5.5時(shí),標(biāo)準(zhǔn)樣品的加標(biāo)回收率將超出 93%~106%范圍[1],從而 影 響 檢測結(jié)果的準(zhǔn) 確度[2]。國產(chǎn) 正己烷(含國產(chǎn)色譜純正己烷),其純度大多達(dá)不到此要求,不宜直接用于石油類物質(zhì)的檢測。
2)對(duì)國產(chǎn)分析純正己烷和國產(chǎn)色譜純正己烷臨用前進(jìn)行提純后試驗(yàn)。分別將國產(chǎn)分析純正己烷(本底熒光強(qiáng)度 10.5)、國產(chǎn)色譜純正己烷(本底熒光強(qiáng)度 8.2 和 7.9)臨用前需進(jìn)行蒸餾提純,然后作為萃取溶劑和定容溶劑,對(duì)上述 3個(gè)石油類含量為1.00mg/L、5.00mg/L 和 16.50mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行加標(biāo)回收率試驗(yàn)(加標(biāo)質(zhì)量為 0.20mg):每個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品用上述正己烷各測定6次加標(biāo)回收率,然后計(jì)算出每種情況下的平均加標(biāo)回收率值。
試驗(yàn)表明:國產(chǎn)正己烷(含國產(chǎn)色譜純正己烷)臨用前經(jīng)過蒸餾提純后,其本底熒光強(qiáng)度能夠達(dá)到 5.5 以下,標(biāo)準(zhǔn)樣品的加標(biāo)回收率將在 93%~106%范圍內(nèi),從而符合檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度要求[2]。
由于正己烷是從重質(zhì)油中提取的,因此,在測定石油類物質(zhì)時(shí)必須嚴(yán)格控制正己烷的純度。3.2 水樣保存時(shí)限的影響
1)采樣后立即加入硫酸溶液酸化,使水樣的pH≤2。選取三個(gè)石油類含量低、中、高的水樣進(jìn)行試驗(yàn),并計(jì)算其加標(biāo)回收率。
試驗(yàn)結(jié)果表明,采樣后 24h 內(nèi),各濃度范圍的樣品,其測定值相對(duì)誤差均在±10%內(nèi),符合要求[3]。而超過 24h 后,石油類物質(zhì)的含量將發(fā)生很大變化,從而影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此,在采樣后立即加入硫酸溶液酸化的情況下,應(yīng)在 24h 內(nèi)進(jìn)行檢測。
2)采樣后 24h 內(nèi)萃取、約 4 ℃保存。同樣選取上述三個(gè)石油類含量低、中、高的水樣進(jìn)行試驗(yàn),并計(jì)算其相對(duì)誤差。
試驗(yàn)結(jié)果表明,采樣后 7d 內(nèi)(不含第 7d),各濃度范圍的樣品,其測定值相對(duì)誤差均在±10%內(nèi),符合要求[3]。超過 7d 后(含第 7d),對(duì)中、低濃度的樣品的檢測影響很大,高濃度樣品影響相對(duì)小一些。因此,在采樣后 24h 內(nèi)萃取、約 4 ℃保存的情況下,應(yīng)在7d內(nèi)進(jìn)行檢測。
分子熒光光度法測定水中石油類物質(zhì),不僅具有較高的選擇性,檢出限較低,而且所用的溶劑正己烷為環(huán)保性有機(jī)試劑,這是測定油類物質(zhì)的一種重要的環(huán)保型檢測方法。對(duì)分子熒光法測定水中石油類物質(zhì)準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響的因素很多,正己烷純度和水樣保存時(shí)限是其中的兩項(xiàng)影響因素,筆者在工作實(shí)踐中通過實(shí)驗(yàn)找出了最佳實(shí)驗(yàn)條件,以確保檢測結(jié)果滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法的要求[3]。
[1]SL366-2006,水質(zhì) 石油類的測定—分子熒光光度法[S].
[2]SL219-2013,水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范[S].
[3]環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量保證手冊(第 2 版)[S].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1994.
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1002-0624(2014)11-0061-02