淺析影響紅外分光光度法測定水中石油類精度因素分析及措施

汪周園 于 慧 汪夢琪

（1.長江水利委員會 漢江水文水資源勘測局，湖北 襄陽 441022；2.長江水利委員會 長江下游水文水資源勘測局，江蘇 南京 210011；3.長江水利委員會 荊江水文資源勘測局，湖北 荊州 434000）

0 引言

現(xiàn)階段內(nèi)對于石油類測定所使用的方式首選的就是紅外分光光度法。但是使用這種方式進(jìn)行測定會受到器皿的洗滌條件、樣品的采集方式以及樣品的保存處理方式的影響，本文主要分析的是測定過程中怎樣避免這些因素的影響。

1 器皿洗滌

器皿的洗滌條件，國標(biāo)GB/T16488—1996 并沒有具體的條例說明，但是在實(shí)際測定過程中器皿的潔凈度給測定結(jié)果所帶來的影響是明顯的，也是最大的人為影響因素。雖然在JDS-109U 紅外測油儀使用說明上嚴(yán)格規(guī)定了是通過四氯化碳對于玻璃器皿進(jìn)行洗滌，但是這樣的方式只是對四氯化碳的用量有著一定的規(guī)定，對于大號器皿洗滌卻是相當(dāng)困難的。紅外分光光度法進(jìn)行石油類器皿測定最常用的方式，主要是通過分液漏斗以及容量數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)果分析。

1.1 分液漏斗的洗滌方式

在分液漏斗內(nèi)加入1：5 體積比的鹽酸以及四氯化碳，共計(jì)體積為100 毫升，振蕩2 分鐘之后，靜置一會，出現(xiàn)分層之后將四氯化碳層采集出來。然后在加入20 毫升精致的四氯化碳，按照上一個步驟重復(fù)進(jìn)行。最后，將酸液倒出，用清水洗滌漏斗，直到清水能夠沿著漏洞壁均勻的滑下，使用少量的蒸餾水將其器皿洗干凈就可以[1]。將采集到的四氯化碳用在檢驗(yàn)洗滌的方式中，要是采集到的四氯化碳能夠符合測油標(biāo)準(zhǔn)，那么就說明這次洗滌非常好。要是四氯化碳不符合測油規(guī)定，那么需要根據(jù)此步驟再次進(jìn)行分液漏斗的洗滌。

1.2 對于容量瓶與砂心漏斗所進(jìn)行的洗滌

在對漏斗進(jìn)行洗滌過程中通過使用10 毫升的四氯化碳，反復(fù)2到3 次進(jìn)行洗滌，具體的洗滌效果可以參照下文中將要介紹的方式進(jìn)行檢測。

1.3 檢驗(yàn)方法

在進(jìn)行采樣測定過程中需要使用到JDS—109U 型紅外光測油儀，在最后一次所得四氯化碳溶液放置在石英比色容器內(nèi)，然后將儀器歸零，組將一個測定平臺，進(jìn)行掃描，所得掃描結(jié)果圖譜不能有銳鋒，不然就需要將器皿再次清洗。通過這樣多次試驗(yàn)，所存在的優(yōu)勢為：此種方式適合對于連續(xù)的水樣進(jìn)行測定，用時比較短；有著較強(qiáng)的操作性。

2 樣品的采集方式

要是只是單一的測定水中的溶解性油類，那么需要將表面上的油膜避開。一般情況下在水表面下20 厘米到50 厘米之間就可以。要是將油膜一起采集起來，那么需要考慮到水的深度以及油膜的覆蓋面積。水中油對于溶解態(tài)油是有著一定的影響的，國內(nèi)地表水環(huán)境質(zhì)量表現(xiàn)中沒有將溶解態(tài)油以及浮油進(jìn)行區(qū)分化處理。在GB 3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》里，并沒有將水中所存在的3 種不同狀態(tài)分開進(jìn)行標(biāo)注。進(jìn)行環(huán)境檢測最主要的任務(wù)之一就是對于現(xiàn)階段內(nèi)污染現(xiàn)狀能夠深入了解，明白浮油對于環(huán)境污染中的影響。所以說，在進(jìn)行地表水采樣過程中首要的是使用10 毫米的網(wǎng)眼對于可能存在油膜進(jìn)行破壞，通過使用直立式采水器將魄力材質(zhì)容器安裝在采水器內(nèi)，放置在50 毫米的深度中，在采水過程中按照一定的速度將其提升上來，在快要達(dá)到水面合適的空間內(nèi)，將水面的浮油去掉。在進(jìn)行污染源采樣的過程中，在應(yīng)當(dāng)在測流堰下方混合區(qū)50 毫米的位置上設(shè)置水柱狀樣品。在測流堰下方混合區(qū)沒有安裝試樣的區(qū)域中，應(yīng)當(dāng)在廢水排口位置上增設(shè)水躍，在這個位置上進(jìn)行采樣活動。

3 樣品的保存以及預(yù)處理方式

3.1 樣品的保存方式

對于水樣測定需要在24 小時之后才能夠進(jìn)行，在進(jìn)行采樣要加入酸度值小于2 的鹽酸，同時需要注意的是水樣保存溫度設(shè)定在2 到5 之間的環(huán)境內(nèi)。

3.2 祥品預(yù)處理方式

3.2.1 就乳化不嚴(yán)重水樣研究分析

在進(jìn)行這方面的實(shí)驗(yàn)的時候，對于分液漏斗的水樣進(jìn)行分配的時候，在其中加入的鹽酸酸度要比2 還要低一點(diǎn)，之后進(jìn)行四氯化碳的洗滌，用量一般是20 毫升，20 克的氯化鈉被混合之后，經(jīng)過2 分鐘的實(shí)驗(yàn)，注意排氣。還要進(jìn)行平穩(wěn)的放置，在過一會兒的時候，就能夠把四氯化碳進(jìn)行剝離，然后再用別的容器進(jìn)行裝好。最后進(jìn)行20 毫升四氯化碳的重復(fù)試驗(yàn)，這樣之后就能夠進(jìn)行稀釋，到達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)之后進(jìn)行均勻的搖動，就能夠完成。就視覺上來說，要是容器內(nèi)出現(xiàn)了少量的晶體。那么就說明在容器內(nèi)有水，需要加入一定量烘干后的無水硫酸鈉。通過這樣的試驗(yàn)方式能夠?qū)⑺穆然己涂諝庵g接觸時間以及接觸面積大大縮短，將四氯化碳揮發(fā)以及污水硫酸鈉損失降至最低，同時操作人員和四氯化碳之間的接觸也會降低，使得試樣的結(jié)果準(zhǔn)確度有著很大程度提升。

3.2.2 就乳化嚴(yán)重水樣研究分析

在試驗(yàn)過程需要注意的是有些水樣在使用分液漏洞振蕩之后需要分開放置，這樣品中界面是部明顯的，要是水中所含的動植物油比較多的情況下，那么就會出現(xiàn)乳化的情況，這樣就能形成很明顯的乳化層，在進(jìn)行四氯化碳和水分離就比較困難的，給測定也帶來了很大的難度。一般情況下都是加入少量的電解質(zhì)進(jìn)行破乳，比如說使用氯化鈉，所使用的鹽析方式使得分層得到促進(jìn)，同時使得靜置時間能夠延長，還有一種方式就是使用乙醇進(jìn)行操作，在乳化現(xiàn)象不是很嚴(yán)重的地表水石油類中使用氯化鈉進(jìn)行測定是比較有效果的，但是要是的水中石油類所含動植物油脂比較多的情況下使用這種方式效果就不是很明顯的，需要使用乙醇進(jìn)行測定。但是在使用乙醇進(jìn)行測定的過程中，這兩種因素在使用紅外測油的特征中會有所吸收，那么對于石油類測定的過程中會有所影響。為了能夠?qū)⑦@一問題很好的解決點(diǎn)，需要通過反復(fù)的試驗(yàn)，對于乳化層進(jìn)行不斷的采樣試驗(yàn)，進(jìn)行破乳，這樣才能得到很好的試驗(yàn)效果?？梢酝ㄟ^下面這樣步驟進(jìn)行操作：將水樣全部的倒入分液漏斗內(nèi)，然后加入四氯化碳進(jìn)行第一次的采取，在靜置分層處理之后，將采集到的液體或者是乳化層放置在小分液漏斗內(nèi)放置，再加入15 毫升的四氯化碳再次進(jìn)行水樣采取，然后將其放在上次小分液漏斗內(nèi)。要是對于乳化層以及小分液漏洞進(jìn)行三層振蕩之后，在等待一分鐘之后，乳化層開始小時，水層和采取層出現(xiàn)明顯的分層，那么根據(jù)乳化不嚴(yán)重水樣研究分析進(jìn)行測定。通過試驗(yàn)不難看出，以64.0mg/L 自配標(biāo)準(zhǔn)油分別5 次進(jìn)行乳化不嚴(yán)重水樣測定方式以及乳化嚴(yán)重水樣測試方式，所得結(jié)果誤差在5 以內(nèi)，這樣才能符合試樣標(biāo)準(zhǔn)。在對于鉆井廢水進(jìn)行12 次回收試驗(yàn)中，整體的回收率在90.1%到101.8%之間。

4 結(jié)論

通過試驗(yàn)不難看出，在對于水中石油類使用分光光度測定方式中，器皿的洗滌條件、樣品的采集方式以及對于樣品所進(jìn)行的保存處理方式對于檢測結(jié)果都有著一定的影響。需要通過反復(fù)的試驗(yàn)，對于乳化層進(jìn)行不斷的采樣試驗(yàn)，進(jìn)行破乳研究，分別就就乳化嚴(yán)重水樣以及乳化不嚴(yán)重的水樣中進(jìn)行研究，得出在乳化現(xiàn)象不是很嚴(yán)重的地表水石油類中使用氯化鈉進(jìn)行測定是比較有效果的。

［1］國家環(huán)保局.水和廢水監(jiān)測分析方法[J].4 版.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002（10）.