石油類和動植物油類的測定

1、石油類和動植物油類的測定（紅外分光光度法）,,,一、水質(zhì)石油類和動植物油類的測定方法二、紅外測油儀的使用及注意事項(xiàng)三、石油類和動植物油類測定的質(zhì)控手段四、石油類和動植物油類測定所存在的問題,2024/3/20,2,相關(guān)概念及定義,總油：指在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下，能夠被四氯化碳萃取且在波數(shù)為2930 cm-1、2960 cm-1、3030cm-1 全部或部分譜帶處有特征吸收的物質(zhì)，主要包括石油類和動植物油類。 石油類：指

2、在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下，能夠被四氯化碳萃取且不被硅酸鎂吸附的物質(zhì)。 動植物油類：指在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下，能夠被四氯化碳萃取且被硅酸鎂吸附的物質(zhì)。當(dāng)萃取物中含有非動植物油類的極性物質(zhì)時(shí)，應(yīng)在測試報(bào)告中加以說明。,2024/3/20,3,方法原理,用四氯化碳萃取樣品中的油類物質(zhì)，測定總油，然后將萃取液用硅酸鎂吸附，除去動植物油類等極性物質(zhì)后，測定石油類。 總油和石油類的含量均由波數(shù)分別為2930cm-1（CH2基團(tuán)中C-H鍵的伸縮

3、振動）、2960cm-1（CH3 基團(tuán)中的C-H鍵的伸縮振動）和3030cm-1（芳香環(huán)中C-H鍵的伸縮振動）譜帶處的吸光度A2930、A2960、A3030 進(jìn)行計(jì)算，其差值為動植物油類濃度。,2024/3/20,4,水質(zhì)總油和石油類的測定分析步驟,水樣轉(zhuǎn)移至分液漏斗中,加入CCl4萃取,有機(jī)相加入無水Na2SO4,水相測量體積,下層,上層,測定石油類,測定總油,加入硅酸鎂,,2024/3/20,5,配制濃度分別為20mg/L、20m

4、g/L 和100mg/L的正十六烷、異辛烷和苯標(biāo)準(zhǔn)溶液。用四氯化碳做參比溶液，使用4cm 比色皿，分別測量正十六烷、異辛烷和苯標(biāo)準(zhǔn)溶液在2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1 處的吸光度A 2930、A 2960、A3030。,2024/3/20,6,2024/3/20,7,二、紅外測油儀的使用,2024/3/20,8,,雙擊打開軟件，進(jìn)入界面,2024/3/20,9,,2024/3/20,10,,2024/3/20

5、,11,,2024/3/20,12,,2024/3/20,13,,2024/3/20,14,,2024/3/20,15,2024/3/20,16,,2024/3/20,17,2024/3/20,18,水樣測試實(shí)例,1、實(shí)驗(yàn)儀器（1）紅外分光測油儀，4cm帶蓋石英比色皿。 （2）分液漏斗：1000ml，活塞上不得使用油性潤滑劑。 （3）容量瓶：50ml 5只。 （4）玻璃砂芯漏斗：40ml。（5）采樣瓶：500mL玻璃瓶。

6、 （6）內(nèi)徑10mm、長約200mm的玻璃層析柱（7）100ml燒杯2只,2024/3/20,19,2、 實(shí)驗(yàn)試劑（1）四氯化碳（CCl4）：環(huán)保水質(zhì)分析專用（2）硅酸鎂（Magnesium Silicate）：60～100目。取硅酸鎂于瓷蒸發(fā)皿中，置高溫爐內(nèi)500℃加熱2h，在爐內(nèi)冷至約200℃后，移入干燥器中冷至室溫，于磨口玻璃瓶中保存。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

7、/m）的比例加適量的蒸餾水，密塞并充分振蕩數(shù)分鐘，放置約12h后使用。 （3）吸附柱：內(nèi)徑10mm、長約200mm的玻璃層析柱。出口處填塞少量用萃取溶劑浸泡并晾干后的玻璃棉，將處理好的硅酸鎂緩緩倒入玻璃層析柱中，邊倒邊輕輕敲打，填充高度為80mm。 （4）無水硫酸鈉（Na2SO4）：在高溫爐內(nèi)300℃加熱2h，冷卻后裝入磨口玻璃瓶中，干燥器內(nèi)保存。,2024/3/20,20,,3、采樣和樣品保存（1）采樣：油類物質(zhì)要單獨(dú)采樣，不允

8、許在試驗(yàn)室內(nèi)再分樣。采樣時(shí)，應(yīng)連同表層水一并采集，并在樣品瓶上作一標(biāo)記，用以確定樣品體積。當(dāng)只測定水中乳化狀態(tài)和溶解性油類物質(zhì)時(shí)，應(yīng)避開漂浮在水體表面的油膜層，在水下20～50cm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測定。 （2）樣品保存：水中的石油類、動植物油容易發(fā)生生物降解過程，如果不采取措施抑制生物的代謝減緩降解進(jìn)度，容易導(dǎo)致測定結(jié)果偏低的現(xiàn)象。因此對于不能在24h內(nèi)測定的

9、樣品，采樣后應(yīng)加鹽酸酸化至pH≤2，并在2～5℃下冷藏保存。,2024/3/20,21,4、萃取 　　　將一定體積的水樣全部倒入分液漏斗中，加鹽酸酸化至pH≤2，用50ml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)常開啟活塞排氣。靜置分層后，將萃取液經(jīng)已放置約10mm厚度無水硫酸鈉的玻璃砂芯漏斗流入容量瓶內(nèi)。加四氯化碳稀釋至標(biāo)線定容，并搖勻。 　　將萃取液分成兩份，一份直接用于測定總萃取物，另一份經(jīng)

10、硅酸鎂吸附后，用于測定石油類。,2024/3/20,22,,5、吸附 　　取適量的萃取液通過硅酸鎂吸附柱，棄去前約5ml的濾出液，余下部分接入玻璃瓶用于測定石油類。如萃取液需要稀釋，應(yīng)在吸附前進(jìn)行。 　　注：經(jīng)硅酸鎂吸附劑處理后，由極性分子構(gòu)成的動植物油被吸附，而非極性的石油類不被吸附。某些非動植物油的極性物質(zhì)（如含有-C-O、-O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)，需在測試報(bào)告中加以說明。,2024/3/

11、20,23,,6、測定 ①設(shè)定萃取比②樣品測定 　　將四氯化碳倒入?yún)⒈缺壬?，點(diǎn)擊掃描參比，待測量完成，將樣品倒入樣品比色皿，點(diǎn)擊掃描樣品，得到樣品濃度值（總萃取物）。倒掉此溶液，清洗后倒入經(jīng)硅酸鎂吸附后濾出液，點(diǎn)擊測量樣品，得到石油類的含量?？傒腿∥锖褪皖惖暮恐顬閯又参镉偷暮俊?2024/3/20,24,紅外測油儀的注意事項(xiàng)：,儀器應(yīng)預(yù)熱30分鐘后再進(jìn)行測量。 測油儀所用CCl4應(yīng)為分析純以上并經(jīng)活性炭過濾提純或蒸餾提

12、純，經(jīng)儀器驗(yàn)證合格后方可使用。操作儀器的時(shí)候應(yīng)帶實(shí)驗(yàn)手套，打開通風(fēng)設(shè)施，保持空氣流通，防止四氯化碳揮發(fā)對人體造成損害。照明的光學(xué)器件應(yīng)避免人手觸摸，盡量避免灰塵的沾污。若光學(xué)鏡面沾有手印或灰塵，可以在技術(shù)人員指導(dǎo)下用無水酒精或丙酮沖洗鏡面，對于光柵不能這樣清洗，需專業(yè)人員才能維護(hù)。 測油文件保存在c盤下，最好經(jīng)常在其它盤上對該文件夾備份。如果操作過程中發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，可以關(guān)閉儀器主機(jī)電

13、源和電腦。,2024/3/20,25,三、質(zhì)量控制手段（周勤.紅外法測定廢水中石油類和動植物油的質(zhì)量控制手段，上海環(huán)境科學(xué)增刊，2003,179-183）,在確定為受控狀態(tài)后在進(jìn)行樣品的分析，以確保批樣測定的準(zhǔn)確性、可靠性。主要從全過程空白值及空白質(zhì)控圖的繪制、方法檢出限的測定、空白加標(biāo)回收率的測定、質(zhì)控樣測定4個方面來闡述紅外分析的指控手段。3.1、全過程空白實(shí)驗(yàn)及空白實(shí)驗(yàn)質(zhì)量控制圖的繪制： 空白實(shí)驗(yàn)質(zhì)量控制圖的繪制取500

14、mL不含油類物質(zhì)的去離子水樣全部倒入分液漏斗中，其余的按標(biāo)準(zhǔn)HJ637-2012上的測定步驟進(jìn)行。連續(xù)20d測定一個全程序空白值，結(jié)果見下表：,2024/3/20,26,,三種情況檢驗(yàn)分析過程是否受控1、全程序空白隨機(jī)分布在中心線兩側(cè)，在上警告限范圍內(nèi)，受控。2、全程序空白超出上警告限，但仍在上控制限內(nèi)，測試過程有失控傾向。3、全程序空白超出上控制限，表示測試失控，需尋找原因。,2024/3/20,27,3.2、方法檢出限的測

15、定方法檢出限的目的是確定一種特定分析方法在給定的置信度內(nèi)可從樣品中檢出待測物質(zhì)的最低濃度或最小量，其意義在于精確判定中是否存有濃度高于空白的待測物質(zhì)。分別配制0.25mg/L的標(biāo)準(zhǔn)油液7組進(jìn)行測定，結(jié)果如下,方法檢出限MDL=3.143Sb，0.07 mg /L低于國家標(biāo)準(zhǔn)中油類物質(zhì)為0.1 mg/L的方法檢出限。因此，實(shí)驗(yàn)測定的全過程完全符合實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量控制。,2024/3/20,28,3.3、空白加標(biāo)回收率,空白加標(biāo)回收率測定的

16、目的是控制萃取效率和經(jīng)硅酸鎂吸附后的回收率。 配制4.0mg/L和50.0mg/L 2種濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)。,低濃度的空白加標(biāo)回收率平行測定值為79％-86％，高濃度的空白加標(biāo)回收率平行測定只為85％-91％，符合實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量保證和質(zhì)量控制所規(guī)定的加標(biāo)回收率為70％-130％。,2024/3/20,29,3.4、標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)控樣測定,標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)控樣測定是質(zhì)量保證與質(zhì)量控制的主要方法手段，而標(biāo)準(zhǔn)油的質(zhì)控樣是不經(jīng)萃取而直接稀釋后

17、進(jìn)行測定，主要目的是檢查儀器設(shè)備、四氯化碳的純度等產(chǎn)生的誤差、糾正系統(tǒng)誤差，因此每次做批量樣品時(shí)必須進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)控樣的測定。下表主要是對國家標(biāo)準(zhǔn)樣（05916）連續(xù)10d進(jìn)行測定，,由圖表可知，表明儀器工作狀況良好，能保證樣品測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。,2024/3/20,30,石油類和動植物油類測定所存在的問題,1．四氯化碳的精制：采用活性炭吸附法吸附，為了提高測定結(jié)果的可比性，必須降低空白值。由于四氯化碳的空白值波動很大，生產(chǎn)廠家繁多，

18、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，即使同一批號的四氯化碳，瓶與瓶之間，箱與箱之間的空白值也存在著較大的差異。因此，每瓶均需檢驗(yàn)后方可使用。 把新買來的活性炭放入烘箱中，溫度控制在150℃左右，烘2h，冷卻后裝入玻璃柱中即可使用?；钚蕴课剿穆然紨?shù)次后失去吸附作用。這時(shí)可通過對活性炭進(jìn)行處理，以達(dá)到重復(fù)利用降低成本的目的。處理方法：在通風(fēng)櫥中，把用過的活性炭從玻璃柱中倒出來，放入方盤涼干，然后在放入烘箱中溫度控制在150℃左右，連續(xù)烘4h，活性炭也可

19、恢復(fù)吸附活性。,2024/3/20,31,,2．對廢液的處理，由于四氯化碳對環(huán)境及人體具有一定危害，如果直接將其排放到環(huán)境中，將對環(huán)境造成二次污染，同時(shí)也造成了較大的資源浪費(fèi)。因此，將其回收和循環(huán)利用?；厥辗椒ㄅc四氯化碳純化相同，采用活性炭吸附法。3．測試中所用容量瓶，比色皿等玻璃器皿及無水硫酸鈉和硅酸鎂等臨用前必須用四氯化碳沖洗至濾出液濃度<0.1mg/L方可使用。每次樣品測量樣品池方向、位置和靜止時(shí)間均保持一致。,2024

20、/3/20,32,,4．水質(zhì)中樣品萃取后分層不好，出現(xiàn)乳化現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)向萃取液中加入3～4滴無水乙醇，會有較好的破乳作用，還可以加速萃取液通過10mm厚無水硫酸鈉層。乙醇為極性物質(zhì)，通過硅酸鎂吸附柱時(shí)可被完全吸附。5．萃取液通過硅酸鎂吸附步驟，由于這一步過濾速度慢，有人員不做這一步，直接將總萃取物當(dāng)作石油類來報(bào)出數(shù)據(jù)，這種方法對動植物油的吸附不充分。,2024/3/20,33,,在進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測工作中，針對水中石油類、動植物油類的實(shí)驗(yàn)分

21、析應(yīng)注意一下幾個方面的問題：（1）在使用紅外分光測油儀中嚴(yán)格控制空白值，控制實(shí)驗(yàn)分析所使用的各種器具和試劑，并控制四氯化碳溶劑的純度；（2）在實(shí)驗(yàn)分析中硅酸鎂可能吸附其他類型的極性非烴物質(zhì)，因此在測定結(jié)果鑒定時(shí)應(yīng)對水體樣品進(jìn)行全面分析，確定吸附物質(zhì)的屬性；（3）水樣的采樣和保存應(yīng)按照相關(guān)的監(jiān)測規(guī)范進(jìn)行；（4）四氯化碳試劑為有毒試劑，因此在進(jìn)行分析時(shí)應(yīng)注意安全，此外還應(yīng)注意對四氯化碳廢液的合理處理，避免對人員和環(huán)境造成影響。,20