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(共26张PPT)
石油类和动植物油类的测定
——红外分光光度法

一 预备知识
总油 （total oil）指在本标准（HJ637-2012）规定的条件下，能够被四氯化碳萃取且在波数为2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1全部或部分谱带处有特征吸收的物质，主要包括石油类和动植物油类。
石油类 （ petroleum）指在本标准（HJ637-2012）规定的条件下，能够被四氯化碳萃取且不被硅酸镁吸附的物质。

一 预备知识
是各种烃类的混合物。石油类可以溶解态、乳化态和分散态存在于废水中。冶金工业废水中的石油类污染物主要来自轧钢、钢材酸洗前的除油、有色金属加工和冶炼、选矿、机械加工等生产工艺过程。石油类进入水环境后，其含量超过0.1～0.4mg/L，即可在水面形成油膜，影响水体的复氧过程，造成水体缺氧，危害水生物的生活和有机污染物的好氧降解。当含量超过3mg/L。时，会严重抑制水体自净过程。分散油和乳化油影响鱼类的正常生长，使鱼苗畸变，鱼鳃发炎坏死。石油类中的环烃化学物质具有明显的生物毒性。

一 预备知识
动植物油类（ animal and vegetable oils）指在本标准（HJ637-2012）规定的条件下，能够被四氯化碳萃取且被硅酸镁吸附的物质。当萃取物中含有非动植物油类的极性物质时，应在测试报告中加以说明。
本方法原理为用四氯化碳萃取样品中的油类物质，测定总油，然后将萃取液用硅酸镁吸附，除去动植物油类等极性物质后，测定石油类。总油和石油类的含量均由波数分别为2930 cm-1（CH2基团中C—H键的伸缩振动）、2960 cm-1（CH3基团中的C—H键的伸缩振动）和3030 cm-1（芳香环中C—H键的伸缩振动）谱带处的吸光度A进行计算，其差值为动植物油类浓度。

二 实训准备
准备事宜 　 名 称 方 法
样品的采集和保存 参照HJ/T 91和HJ/T164的相关规定进行样品的采集。用1000ml样品瓶采集地表水和地下水，用500ml样品瓶采集工业废水和生活污水。采集好样品后，加入盐酸（5.1）酸化至pH≤2。 如样品不能在24h内测定，应在2~5℃下冷藏保存，3d内测定。
二 实训准备
准备事宜 　 名 称 方 法
实训试剂 　 　 　 　 　 1 盐酸（HCl）） 优级纯
ρ=1.19g/ml 2 正十六烷 光谱纯
3 异辛烷 光谱纯
4 苯 光谱纯
5 四氯化碳： 在2800 cm-1~3100 cm-1之间扫描，不应出现锐峰，其吸光度值应不超过0.12（4cm比色皿、空气池做参比）

二 实训准备
准备事宜 　 名 称 方 法
实训试剂 6 无水硫酸钠 在550℃下加热4h，冷却后装入磨口玻璃瓶中，置于干燥器内贮存。
7 硅酸镁：60~100目 取硅酸镁于瓷蒸发皿中，置于马弗炉内550℃下加热4h，在炉内冷却至约200℃后，移入干燥器中冷却至室温，于磨口玻璃瓶内保存。使用时，称取适量的硅酸镁于磨口玻璃瓶中，根据硅酸镁的重量，按6%（m/m）比例加入适量的蒸馏水，密塞并充分振荡数分钟，放置约12h后使用。

二 实训准备
准备事宜 　 名 称 方 法
实训试剂 8 石油类标准贮备液 可直接购买市售有证标准溶液
ρ=1000 mg/L 9 正十六烷标准贮备液 称取0.1000g正十六烷（2）于100ml容量瓶中，用四氯化碳（5）定容，摇匀。
ρ=1000 mg/L 10 异辛烷标准贮备液ρ=1000 mg/L 称取0.1000g异辛烷（3）于100ml容量瓶中，用四氯化碳（5）定容，摇匀。

二 实训准备
准备事宜 　 名 称 方 法
实训试剂 11 苯标准贮备液 称取0.1000g苯（4）于100ml容量瓶中，用四氯化碳（5）定容，摇匀。
　 ρ=1000 mg/L 12 吸附柱 内径10mm，长约200mm的玻璃柱。出口处填塞少量用四氯化碳（5）浸泡并晾干后的玻璃棉，将硅酸镁（7）缓缓倒入玻璃柱中，边倒边轻轻敲打，填充高度约为80mm。

二 实训准备
准备事宜 　 名 称 方 法
水样的制备 地表水和地下水 将样品全部转移至2000ml分液漏斗中，量取25.0 ml四氯化碳（5）洗涤样品瓶后，全部转移至分液漏斗中。振荡3min，并经常开启旋塞排气，静置分层后，将下层有机相转移至已加入3g无水硫酸钠（6）的具塞磨口锥形瓶中，摇动数次。如果无水硫酸钠全部结晶成块，需要补加无水硫酸钠，静置。将上层水相全部转移至2000ml量筒中，测量样品体积并记录。
向萃取液中加入3g硅酸镁（7），置于旋转振荡器上，以180~200rpm的速度连续振荡20min，静置沉淀后，上清液经玻璃砂芯漏斗过滤至具塞磨口锥形瓶中，用于测定石油类。

二 实训准备
准备事宜 　 名 称 方 法
水样的制备 　 地表水和地下水 将样品全部转移至2000ml分液漏斗中，量取25.0 ml四氯化碳（5）洗涤样品瓶后，全部转移至分液漏斗中。振荡3min，并经常开启旋塞排气，静置分层后，将下层有机相转移至已加入3g无水硫酸钠（6）的具塞磨口锥形瓶中，摇动数次。如果无水硫酸钠全部结晶成块，需要补加无水硫酸钠，静置。将上层水相全部转移至2000ml量筒中，测量样品体积并记录。
向萃取液中加入3g硅酸镁（7），置于旋转振荡器上，以180~200rpm的速度连续振荡20min，静置沉淀后，上清液经玻璃砂芯漏斗过滤至具塞磨口锥形瓶中，用于测定石油类。

二 实训准备
准备事宜 　 名 称 方 法
　 工业废水和生活污水 将样品全部转移至1000ml分液漏斗中，量取50.0ml四氯化碳（5）洗涤样品瓶后，全部转移至分液漏斗中。振荡3min，并经常开启旋塞排气，静置分层后，将下层有机相转移至已加入5g无水硫酸钠（6）的具塞磨口锥形瓶中，摇动数次。如果无水硫酸钠全部结晶成块，需要补加无水硫酸钠，静置。将上层水相全部转移至1000ml量筒中，测量样品体积并记录。
水样的制备 将萃取液分为两份，一份直接用于测定总油。另一份加入5g硅酸镁（7），置于旋转振荡器上，以180~200rpm的速度连续振荡20min，静置沉淀后，上清液经玻璃砂芯漏斗过滤至具塞磨口锥形瓶中，用于测定石油类。
　 石油类和动植物油类的吸附分离也可采用吸附柱法，即取适量的萃取液过硅酸镁吸附柱（12），弃去前5ml滤出液，余下部分接入锥形瓶中，用于测定石油类。
　 空白试样的制备 以实验用水代替样品，按照试样的制备步骤制备空白试样。

三 分析步骤
1 校准
1.1校正系数的测定
分别量取2.00ml正十六烷标准贮备液（9）、2.00ml异辛烷标准贮备液（10）和10.00 ml苯标准贮备液（11）于3个100ml容量瓶中，用四氯化碳定容至标线，摇匀。正十六烷、异辛烷和苯标准溶液的浓度分别为20mg/L、20mg/L和100mg/L。用四氯化碳（5）做参比溶液，使用4cm比色皿，分别测量正十六烷、异辛烷和苯标准溶液在2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1处的吸光度A2930、A2960、A3030。正十六烷、异辛烷和苯标准溶液在上述波数处的吸光度均符合公式（1），由此得出的联立方程式经求解后，可分别得到相应的校正系数X，Y，Z和F。
（1）
式中：
ρ—四氯化碳中总油的含量，mg/L；
A2930、A2960、A3030——各对应波数下测得的吸光度；
X、Y、Z—与各种C—H键吸光度相对应的系数；
F—脂肪烃对芳香烃影响的校正因子，即正十六烷在2930 cm-1与 3030 cm-1处的吸光度之比。
对于正十六烷和异辛烷，由于其芳香烃含量为零，即

三 分析步骤
则有：
（2）
（3）
（4）
由公式（2）可得F值，由公式（3）和（4）可得X和Y值。
对于苯，则有：
（5）
由公式（5）可得Z值。
式中：ρ(H)——正十六烷标准溶液的浓度，mg/L；
ρ(I) ——异辛烷标准溶液的浓度，mg/L；
ρ(B)——苯标准溶液的浓度，mg/L。

三 分析步骤
A2930(H)、 A2960（H）、 A3030（H）——各对应波数下测得正十六烷标准溶液的吸光度；
A2930(I)、 A2960（I）、 A3030（I）——各对应波数下测得异辛烷标准溶液的吸光度；
A2930(B)、 A2960（B）、 A3030（B）——各对应波数下测得苯标准溶液的吸光度；可采用姥鲛烷代替异辛烷、甲苯代替苯，以相同方法测定校正系数。

三 分析步骤
1.2校正系数的检验
分别量取5.00 ml和10.00ml的石油类标准贮备液（8）于100ml容量瓶中，用四氯化碳（5）定容，摇匀，石油类标准溶液的浓度分别为50mg/L和100mg/L。分别量取2.00 ml、5.00ml和20.00ml浓度为100 mg/L的石油类标准溶液于100ml容量瓶中，用四氯化碳（5）定容，摇匀，石油类标准溶液的浓度分别为2mg/L、5mg/L和20mg/L。
用四氯化碳（5）做参比溶液，使用4cm比色皿，于2930 cm-1、2960 cm-1、 3030 cm-1处分别测量2mg/L、5mg/L、20mg/L、50mg/L和100mg/L石油类标准溶液的吸光度A，按照公式（1）计算测定浓度。如果测定值与标准值的相对误差在±10%以内，则校正系数可采用，否则重新测定校正系数并检验，直至符合条件为止。

三 分析步骤
2 测定
2.1 总油的测定
将未经硅酸镁吸附的萃取液转移至4cm比色皿中，以四氯化碳（5）作参比溶液，于2930 cm-1、2960 cm-1、 3030 cm-1处测量其吸光度A1.2930、A1.2960、A1.3030，计算总油的浓度
2.2 石油类浓度的测定
将经硅酸镁吸附后的萃取液转移至4cm比色皿中，以四氯化碳（5）作参比溶液，于2930 cm-1、2960 cm-1、 3030 cm-1处测量其吸光度A2.2930、A2.2960、A2.3030，计算石油类的浓度。
2.3 动植物油类浓度的测定
总油浓度与石油类浓度之差即为动植物油类浓度。

三 分析步骤
3 空白试验
以空白试样代替试样，按照与测定（2）相同步骤进行测定。
4 结果计算
4.1总油的浓度
样品中总油的浓度ρ1（mg/L），按照公式（6）进行计算
(6)
式中：ρ1——样品中总油的浓度，mg/L；
X、Y、Z、F——校正系数；
A1.2930、A1.2960、A1.3030——各对应波数下测得萃取液的吸光度；
V0——萃取溶剂的体积，ml；
Vw——样品体积，ml；
D——萃取液稀释倍数；

三 分析步骤
4.2 石油类的浓度
样品中石油类的浓度ρ2（mg/L），按公式（7）进行计算。
（7）
式中：
ρ2——样品中石油类的浓度，mg/L；
X、Y、Z、F——校正系数；
A2.2930、A2.2960、A2.3030——各对应波数下测得经硅酸镁吸附后滤出液的吸光度；
V0——萃取溶剂的体积，ml；
Vw——样品体积，ml；
D——萃取液稀释倍数；

三 分析步骤
4.3 动植物油类的浓度
样品中动植物油类的浓度ρ3（mg/L），按公式（8）计算。
ρ3 = ρ1 - ρ2 （8）
式中：ρ3——样品中动植物油类的浓度，mg/L
当测定结果小于10mg/L时，结果保留两位小数；当测定结果大于等于10 mg/L时，结果保留三位有效数字。

三 分析步骤

四 质量保证和质量控制
每批样品分析前，应先做方法空白实验，空白值应低于检出限。
本方法当样品体积为1000 ml，萃取液体积为25 ml，使用4cm比色皿时，检出限为0.01mg/L，测定下限为0.04mg/L；当样品体积为500 ml，萃取液体积为50 ml，使用4cm比色皿时，检出限为0.04mg/L，测定下限为0.16mg/L。
五 石油类和动植物油类分析原始数据记录表
1.吸收池配套性检查
比色皿的校正值：A1 0.000 ；A2 ； A3 ；
所选比色皿为：
五 石油类和动植物油类分析原始数据记录表
2.校正系数的测定和检验：
溶液 ρ，mg/L A2930 A2960 A3030
校正系数的测定 正十六烷
异辛烷
苯
校正系数：X= Y= Z= F= 溶液 ρ，mg/L A2930 A2960 A3030 ρ测定值，mg/L 相对误差
校正系数的检验 石油类标准溶液 2
石油类标准溶液 5
石油类标准溶液 20
石油类标准溶液 50
石油类标准溶液 100
备注：如果测定值与标准值的相对误差在±10%以内，则校正系数可采用，否则重新测定校正系数并检验，直至符合条件为止。 五 石油类和动植物油类分析原始数据记录表
3.水质样品的测定
样品编号 1 2 3 空白样
样品体积Vw，mL
稀释倍数
萃取溶剂体积V0，mL
A1.2930
A1.2960
A1.3030
A2.2930
A2.2960
A2.3030
总油浓度ρ1，mg/L
石油类浓度ρ2，mg/L
动植物油类浓度，ρ3，mg/L
五 石油类和动植物油类分析原始数据记录表
分析人 校对人 审核人____________

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