紅外分光光度法測定水中石油類幾點(diǎn)問題探討

楊立梅

摘 要：隨著石油類物質(zhì)的大量開采和廣泛使用，石油類對水體等環(huán)境的污染已經(jīng)成為一個全球關(guān)注的問題。在我國石油類已成為環(huán)境水體的主要污染物之一。在含石油類污水的檢測過程中，我們發(fā)現(xiàn)了不同方法繪制的校準(zhǔn)曲線對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)存在差異；實(shí)驗(yàn)過程中所使用的四氯化碳本底值的高低對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響不容忽視。因此，本文在采用標(biāo)準(zhǔn)方法的基礎(chǔ)上通過對測定過程中采用萃取法繪制校準(zhǔn)曲線、水樣檢測、四氯化碳本底值影響等方面的問題進(jìn)行了研究與探討，以期對石油類測定結(jié)果的準(zhǔn)確性得以更好的提高。

關(guān)鍵詞：紅外分光光度法；校準(zhǔn)曲線；萃取法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.064

1 檢測方法、原理及適用范圍

1.1 檢測方法

紅外分光光度法測定水體中石油類是HJ 637-2012中規(guī)定的實(shí)驗(yàn)方法，它具有靈敏度高、適用范圍廣等特點(diǎn)。 本文實(shí)驗(yàn)部分均采用紅外分光光度法，儀器使用的是紅外分光測油儀。

1.2 原理

用四氯化碳萃取水中的油類物質(zhì)，測定總萃取物，然后將萃取液用硅酸鎂吸附，經(jīng)脫除動植物油等極性物質(zhì)后，測定石油類。

1.3 適用范圍

本方法適用于地面水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水中石油類和動植物油的測定。

2 影響石油類測定幾個問題的探討

2.1 校準(zhǔn)曲線的探究

2.1.1 繪制校準(zhǔn)曲線

（1）直接稀釋法繪制校準(zhǔn)曲線（Z曲線）。以四氯化碳為溶劑直接配制相應(yīng)濃度校準(zhǔn)曲線、四氯化碳為參比進(jìn)行測量。曲線繪制數(shù)據(jù)見表1。

（2）萃取法繪制校準(zhǔn)曲線（C曲線）。分別用500ml蒸餾水為載體，加入相應(yīng)體積濃度標(biāo)準(zhǔn)油使用液配制水樣，經(jīng)萃取后配制成相應(yīng)曲線系列，以四氯化碳為參比進(jìn)行測量。曲線繪制數(shù)據(jù)見表2。

2.1.2 兩種曲線的對比

兩種方法繪制的校準(zhǔn)曲線結(jié)果見表3。

2.1.3 加標(biāo)回收

使用以上兩種方法所得校準(zhǔn)曲線對以下加標(biāo)回收數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，所得數(shù)據(jù)情況見表4。

2.1.4 結(jié)論

通過表4中分別用兩種方法進(jìn)行加標(biāo)回收獲得的數(shù)據(jù)可知：直接稀釋法回收率均值為95.3%，萃取法為98.4%。直接稀釋法繪制校準(zhǔn)曲線所校準(zhǔn)的數(shù)據(jù)比真值偏低5%左右，而萃取法繪制校準(zhǔn)曲線所校準(zhǔn)的數(shù)據(jù)比真值偏低2%左右，由此可見經(jīng)萃取法繪制的校準(zhǔn)曲線校準(zhǔn)的數(shù)據(jù)和樣品的真實(shí)濃度更接近。

采用萃取法繪制校準(zhǔn)曲線，使它與測定樣品的步驟一致，這便可更大程度上避免測得樣品結(jié)果偏低的現(xiàn)象發(fā)生，較直接稀釋法可更好的提高測定結(jié)果的準(zhǔn)確程度。萃取法繪制的校準(zhǔn)曲線操作過程繁瑣，直接稀釋法繪制的校準(zhǔn)曲線校準(zhǔn)的數(shù)據(jù)雖然誤差偏大，但是直接稀釋法校準(zhǔn)曲線的繪制方法簡單快捷。針對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性而言，建議使用萃取法繪制校準(zhǔn)曲線，但是，在實(shí)際工作中針對不同情況，應(yīng)采用更適宜的方法。

2.2 四氯化碳本底值的影響

石油類在水中存在的狀態(tài)有3種，浮于水面、懸浮在水中、穩(wěn)定的分散于水中。紅外分光光度法測定石油類的關(guān)鍵就在于如何把后兩種狀態(tài)的油從水樣中最大程度的萃取到萃取劑（四氯化碳）中，水樣的測定以四氯化碳做萃取劑，四氯化碳的本底值，四氯化碳的本底值為其在3.4?m紅外波段的透光率。在水質(zhì)檢驗(yàn)中我們測定的是其中的石油類，如果作為萃取劑的四氯化碳本底值較高，必然影響到水樣的測定，特別是在進(jìn)行低濃度水樣測定時有很大影響。以下是對石油類專用四氯化碳和普通分析純四氯化碳在測定低含量水樣時的比較：

2.2.1 實(shí)驗(yàn)

分別使用石油類專用四氯化碳和普通分析純四氯化碳對同一低濃度水樣進(jìn)行萃取，實(shí)驗(yàn)步驟按照國標(biāo)方法要求，測量結(jié)果見表5。

2.2.2 分析影響原因

由表5可以看出雖然同是分析純的試劑但結(jié)果有很大差別。糾其原因有：

（1）普通分析純四氯化碳用在其他實(shí)驗(yàn)中的本底值對結(jié)果沒有影響或影響很小，且在大規(guī)模生產(chǎn)過程中含有很難完全除去的烷烴、烯烴和芳烴，在用紅外分光測油儀掃描時，在2930cm-1、2960 cm-1和3030 cm-1譜帶處有明顯的吸收；

（2）在水質(zhì)檢驗(yàn)中如果作為萃取劑的四氯化碳本底值高（高于水樣本身的吸光值），在萃取水樣時不但不能較好的萃取出水中的油類，反而致使四氯化碳中的部分烴類被反萃取進(jìn)水樣中，造成萃取液測量值低于參比四氯化碳，測定結(jié)果出現(xiàn)負(fù)值的現(xiàn)象，即在譜圖中出現(xiàn)倒峰圖像—見圖1。

2.2.3 結(jié)論

通過不同本底值四氯化碳對低濃度水樣測定的對比實(shí)驗(yàn)可知：本底值過高（高于水樣本身吸光值）時在譜圖中的顯示會有倒峰出現(xiàn)，這樣會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性無法得到保證，因此建議采用低本底值四氯化碳作為萃取劑。

3 總論

石油類作為反映水質(zhì)重要的指標(biāo)之一，其分析結(jié)果的準(zhǔn)確性對水體評價至關(guān)重要，根據(jù)實(shí)際工作中的經(jīng)驗(yàn)，本文從對水中石油類的校準(zhǔn)曲線繪制方法的探究、四氯化碳本底值對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響以及四氯化碳的選擇進(jìn)行了一些試驗(yàn)和探討，通過上述試驗(yàn)證實(shí)：

（1）與樣品測定步驟一致的萃取法繪制的校準(zhǔn)曲線優(yōu)于直接稀釋法繪制的校準(zhǔn)曲線；

（2）在做低濃度水樣時，為避免萃取液測量值低于參比四氯化碳的現(xiàn)象，盡可能用本底值低的四氯化碳作為萃取劑。同時鑒于大量實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)積累，建議在大批水樣同時進(jìn)行測定情況下可將適用的四氯化碳倒入大容器內(nèi)混勻后分裝使用，有利于萃取劑本底值一致有利于樣品測定。以上幾點(diǎn)建議是結(jié)合本人試驗(yàn)總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)之談，希望能夠?qū)κ皖惖臋z測有所幫助，同時，偏頗之處，敬請各位專家予以指正。

參考文獻(xiàn)：

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