許潔 閆業(yè)濤
摘 要:在水質(zhì)監(jiān)測中,石油類是一個重要的監(jiān)測指標(biāo)。紅外分光光度法作為國家標(biāo)準(zhǔn)方法,具有靈敏度高、適用范圍廣等優(yōu)點,目前得到普遍應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:水;石油類;測定;體會;
中圖分類號: X832 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-3520(2015)-08-00-02
前言
目前,紅外分光光度法是測定石油類的第一方法,紅外分光光度法根據(jù)烴類物質(zhì)中的甲基,亞甲基和芳香烴在2930cm、2960cm、3030cm波長處的震動產(chǎn)生吸收峰的原理測定水中的石油類。該法所測水樣的質(zhì)量受空白用水、器皿的洗滌、樣品的采集及樣品的保存和的預(yù)處理過程等因素的影響嚴(yán)重,通過對不同影響因素分析,提高樣品測定的準(zhǔn)確度。
一、儀器和試劑
(一)JDS-109型紅外測油儀及40mm比色皿;
(二)無水硫酸鈉(300℃馬弗爐內(nèi)烘2h);
(三)精致四氯化碳(環(huán)保專用);
(四)氯化鈉;
(五)硅酸鎂(500℃加熱2h);
二、實驗準(zhǔn)備
(一)嚴(yán)格選取合格的萃取劑
要準(zhǔn)確測量水樣中的含油量,關(guān)鍵第一步是選用合格的萃取劑-四氯化碳。標(biāo)準(zhǔn)的四氯化碳測量圖譜應(yīng)該是沒有銳峰的。對任何廠家生產(chǎn)的四氯化碳,首先檢驗合格后才能使用。如果測量四氯化碳的圖譜出現(xiàn)銳峰,必須精制四氯化碳,精制到出現(xiàn)合格的標(biāo)準(zhǔn)圖譜為止,否則不能使用。精制四氯化碳的方法有:活性炭吸附法、水浴蒸餾法、混合精制法和酸化法等,我站采用的是活性炭吸附法。目前,國內(nèi)部分廠家針對紅外分光測油的需要,生產(chǎn)出已合格的精制四氯化碳,為用紅外分光測油分析創(chuàng)造了有利的條件。值得引起注意的是,精制的四氯化碳非常容易被污染,純度越高越容易受到污染,這跟低濃度比高濃度更不好保存的道理很相似。所以,為了防止精制的四氯化碳受到污染,必須用棕色磨口瓶在沒有陽光直射的地方妥善保管。
(二)降低空白值后必須得統(tǒng)一空白值
再精制的四氯化碳也因各種不同瓶之間的差別,自己精制或購買已精制的四氯化碳純度也不能達(dá)到100%。降低空白值和統(tǒng)一空白值是保證測含油量準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)。值得注意的是必須同時作到統(tǒng)一空白值和降低空白值。認(rèn)為“采用統(tǒng)一批的空白液,不用降低空白值也能降低誤差,而且用該空白液配制標(biāo)準(zhǔn)液,可以較準(zhǔn)確測出含油量?!边@種不重視徹底降低空白值的想法是錯誤的。
空白值過高會引起:①用不合格的四氯化碳配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液會導(dǎo)致較大的誤差,②對含油濃度低的水樣(比如地表水等)不能用空白值高的萃取劑,若用空白值高的萃取劑,不但會污染水樣,根本無法測出油;③操作過程中會污染用于監(jiān)測的器具。所以只有降低空白值的基礎(chǔ)上統(tǒng)一空白值,才有可能準(zhǔn)確測量水體中的含油量。
(三)事先檢驗玻璃器皿和化學(xué)試劑
事先檢驗玻璃器皿、化學(xué)試劑、經(jīng)過檢驗合格后方能使用,不然,分析結(jié)果出現(xiàn)差錯也不知道在哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題。
1、在實驗室清洗玻璃器皿時,一般提前用洗液浸泡之后用清水洗刷、清洗、晾干備用。這里特別要注意的是洗滌玻璃器皿不能用有機清潔劑,因多數(shù)有機溶劑是由油制成的,所以,有時候通過清洗反而污染玻璃器皿。因此,先將晾干的玻璃器皿用合格的四氯化碳沖洗后進(jìn)行反復(fù)檢驗,直到檢驗合格為止。
2、還要檢驗所用的化學(xué)試劑(無水硫酸鈉、硅酸鎂、氯化鈉)。即使是已用高溫處理的也要在使用前用合格的四氯化碳沖洗后檢驗,確認(rèn)沒有出現(xiàn)銳峰時方可使用。這是因為在整個測油過程中若不注意不管在哪個環(huán)節(jié)始終存在著被油污染的可能性。
三、做好測量工作
(一)做好水樣的前處理
1、分液漏斗出口閥不能用任何潤滑油,不然會影響實驗準(zhǔn)確度。
2、測量地表水等低濃度樣品時,可以加大萃取比,但這時因僅取20ml四氯化碳,有時分層后四氯化碳的量不夠,不能滿足測量要求,只好再增加20ml四氯化碳萃取,從而可以滿足測量要求。
3、一般在工業(yè)廢水中含油量較高,平常可采取1:1的萃取比,直接讀出實際濃度。對不同的廢水根據(jù)含油量可以采取不同的萃取比。測量工業(yè)廢水含油量時,經(jīng)常出現(xiàn)嚴(yán)重的乳化現(xiàn)象,因分層不明顯、分層的四氯化碳的量不夠,不能滿足測定要求。一般來說萃取后的四氯化碳體積小于萃取前的體積,這是因為部分四氯化碳在廢水中乳化有關(guān)。有的乳化量大,有的乳化量少,差別很大。但是,由于分層部分的四氯化碳與乳化在水樣中的四氯化碳含油量應(yīng)該相等,所以,只要分層部分的四氯化碳的量能夠滿足測量的要求,就可以直接測定,絕不會因乳化減少四氯化碳的量而影像測量準(zhǔn)確度。產(chǎn)生乳化現(xiàn)象時可以采取以下三種方法:一個是延長分層時間;二是把分液漏斗傾斜45°角緩慢地轉(zhuǎn)動一圈后垂直放置;三是增加四氯化碳的量重新萃取。
(二)注意儀器操作
1、當(dāng)不經(jīng)常使用儀器或?qū)嶒炇覝囟冗^低的時候要適當(dāng)延長儀器預(yù)熱時間,測量低濃度樣品時也要延長儀器預(yù)熱時間。否則,測量四氯化碳空白液會出現(xiàn)毛刺,測量結(jié)果一個比一個高。例如:(0.2、0.3、0.5)mg/L等等。當(dāng)儀器預(yù)熱2小時以上在“建立平臺”后,測量結(jié)果比較穩(wěn)定。
2、測量細(xì)節(jié)上要注意比色皿準(zhǔn)確放置。因比色槽比較緊,有時候稍微不注意,尚未放好比色皿卻誤認(rèn)為已放好了,這就會影響測量準(zhǔn)確度。
3、要注意比色皿的清潔。如果剛測量高濃度油樣品,再測比已測樣品低濃度油樣品時必須清理比色皿,但千萬不能用水洗,這樣只能增加麻煩。這時,首先快速倒掉比色皿中的樣品,將比色皿倒扣在濾紙上,用濾紙盡量吸凈殘液,然后用合格的四氯化碳清洗檢驗合格后再進(jìn)行測量,以免因比色皿受高濃度污染而帶來的影響。
本人用一個比色皿上裝同一個樣品,做了重復(fù)試驗。第一次測量數(shù)據(jù)與幾次數(shù)據(jù)總是不一樣,為什么產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢?經(jīng)過反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn):將裝有樣品的比色皿放入暗盒中,當(dāng)蓋好暗盒蓋馬上進(jìn)行測量時會出現(xiàn)異常,但是,再等幾秒后進(jìn)行測量,就不出這類異常現(xiàn)象。后來發(fā)現(xiàn),當(dāng)蓋好暗盒蓋馬上進(jìn)行測量時,因一起光電路還沒有平衡導(dǎo)致異?,F(xiàn)象出現(xiàn)。所以,測量樣品時,蓋好暗盒蓋后稍等幾秒鐘進(jìn)入測量會避免不應(yīng)該出現(xiàn)的誤差。
四、做好樣品操作
(一)取樣量的確定
當(dāng)測量工業(yè)廢水時,取樣量一般是40mL,加四氯化碳40mL。萃取比1:1。當(dāng)測量環(huán)境中地面水時,取樣量一定要≥1000mL萃取,否則,會出現(xiàn)測量低濃度重復(fù)性不好的錯誤。例如:取200mL樣品萃取測量一個樣品結(jié)果是(0.03、0.06)mg/L,同一樣品測量一次超標(biāo),一次不超標(biāo)。所以,取樣量一定要≥1000mL萃取,就不會出現(xiàn)此類錯誤。
(二)如何萃取
由于地表水中含油量較低,取樣量一定要大。建議取1000mL樣品,加20mL四氯化碳萃取。采用射流萃取也要反復(fù)萃取10次,或更多次。當(dāng)測量工業(yè)廢水時取40mL樣品,加40mL四氯化碳,采用射流萃取,手不離開關(guān),反復(fù)萃取3次就行了。
五、結(jié)論
紅外分光光度法測定水中石油類時,樣品的采集、測試條件的選擇、萃取劑空白值、試劑的選用、萃取劑空白值、試劑的選用、器皿潔凈度等因素都會給測定結(jié)果的準(zhǔn)確性有很大的影響,在實際工作中把握好這幾個關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié),保證監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。
參考文獻(xiàn):
[1]環(huán)境監(jiān)測保護總局.水和廢水監(jiān)測分析方法第四版.北京:環(huán)境科學(xué)出版社
[2]GB/T16488-1996 水質(zhì) 石油類和動植物油的測定