紫外分光光度法測(cè)定養(yǎng)殖區(qū)海水油類(lèi)問(wèn)題的探討

馬琳　張秀妍

摘 要：目前海水增養(yǎng)殖區(qū)中油類(lèi)監(jiān)測(cè)采用的是紫外分光光度法。該方法中樣品的萃取、標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)、分析空白等因素能夠影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)上述因素進(jìn)行了分析探討，總結(jié)了該方法在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：油類(lèi)；紫外分光光度法；萃??；標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)；空白值；乳化層

石油類(lèi)物質(zhì)是各種烴類(lèi)的混合物，海水中以乳化狀態(tài)存在，其含量是影響海水增養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。目前，海水增養(yǎng)殖區(qū)水質(zhì)油類(lèi)分析的測(cè)定采用的是《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》[1]中紫外分光光度法，本文對(duì)使用紫外分光光度法（以下簡(jiǎn)稱(chēng)紫外法）測(cè)定海水中石油類(lèi)物質(zhì)的過(guò)程中所存在的問(wèn)題及解決方法等做了簡(jiǎn)要總結(jié)。

1 樣品的萃取

1.1 萃取溶劑的種類(lèi)和純度要求

紫外法測(cè)定石油類(lèi)物質(zhì)常用的萃取溶劑有石油醚、正己烷。二者在使用前需要經(jīng)過(guò)純化處理，而純化用的活性炭層析柱制備過(guò)程較為繁瑣。對(duì)于分析純正己烷的純化除了使用活性炭層析柱之外，也可使用濃硫酸萃洗，棄去酸層后用二次蒸餾水萃洗至透光率大于90%即可，有條件的實(shí)驗(yàn)室也可直接購(gòu)買(mǎi)高純度的正己烷，無(wú)需純化可直接使用。

1.2 萃取過(guò)程

萃取過(guò)程是石油類(lèi)物質(zhì)分析中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它能直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和精密度，若方法不當(dāng)將導(dǎo)致萃取失敗。因此在萃取過(guò)程中需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）不能使用含油性的潤(rùn)滑劑（如凡士林、丙三醇等）潤(rùn)滑分液漏斗的旋塞處?？刹捎盟疂?rùn)滑，即拔出旋塞用水沖洗后塞上，反復(fù)旋轉(zhuǎn)幾次。但使用水作潤(rùn)滑劑密封不夠好，旋塞不夠牢固，操作時(shí)要特別注意。

（2）首次萃取應(yīng)將萃取溶劑放入采樣瓶中洗滌一次，避免遺漏樣品中部分附著在瓶壁的石油類(lèi)物質(zhì)，從而達(dá)到完全提取。

（3）萃取過(guò)程中要充分振蕩，平行樣間用力要一致，用力不能過(guò)于劇烈，避免萃取溶劑被乳化而趨于溶解狀態(tài)，影響分層效果，萃取時(shí)要注意放氣。

1.3 萃取溶劑用量與水樣量的比例

使用多大量的萃取溶劑能夠?qū)⒑Ｋ畼悠分械氖皖?lèi)物質(zhì)完全提取出來(lái)，涉及到萃取溶劑使用量與水樣量分配系數(shù)問(wèn)題。《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》中給出的比例是1∶25。為了在實(shí)驗(yàn)中使用的萃取溶劑用量既能達(dá)到定量萃取的要求，又能節(jié)省萃取溶劑，做了如下實(shí)驗(yàn)：取500 mL養(yǎng)殖區(qū)海水，使用不同量的正己烷在酸性條件下對(duì)水樣進(jìn)行三次萃取，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。

《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》里給出紫外法測(cè)定石油類(lèi)的檢出限為3.5×10-3mg/L，小于檢出限則為未檢出。從表1可以看出500 mL海水用5 mL正己烷萃取了三次還沒(méi)有萃取完全，用10 mL正己烷萃取兩次可達(dá)到要求，用20 mL和30 mL正己烷萃取一次即可達(dá)到要求。因此對(duì)于清潔的海水樣品，一般使用20 mL正己烷萃取一次即可達(dá)到分析要求，對(duì)于污染嚴(yán)重的海水樣品，一般需使用 20 mL以上正己烷多次萃取亦可滿(mǎn)足要求。

2 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的穩(wěn)定性

使用國(guó)家海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心提供的油標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，連續(xù)五天分別做了高、低兩種濃度系列的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，其測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2和表3。

從表2和表3的數(shù)據(jù)可以看出，五天中無(wú)論低濃度還是高濃度系列標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)各個(gè)濃度點(diǎn)吸光值相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均在5%以?xún)?nèi)，精密度良好，但低濃度區(qū)域相對(duì)于高濃度區(qū)域吸光值變異要大，這說(shuō)明低濃度區(qū)域吸光值不穩(wěn)定，而高濃度區(qū)吸光值相對(duì)穩(wěn)定。兩種濃度系列的曲線(xiàn)方程的斜率相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差亦在5%以?xún)?nèi)，比較穩(wěn)定，而曲線(xiàn)截距主要受空白值影響較大。

因此，在實(shí)際工作中，低濃度系列標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)在每次測(cè)定樣品前，最好都重新配制，高濃度系列標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)無(wú)需每次配制，但測(cè)定樣品前要進(jìn)行高、中、低三種濃度點(diǎn)校準(zhǔn)，如果相對(duì)差值在5%以?xún)?nèi)，則原標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)仍可使用。

3 分析空白

紫外法在測(cè)定海水中石油類(lèi)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)有時(shí)使用實(shí)驗(yàn)室蒸餾水配置的人工海水作為分析空白其測(cè)定值比海水測(cè)定值反而高，此時(shí)若仍用待測(cè)海水樣品測(cè)得的吸光度減去分析空白吸光度，計(jì)算含油量會(huì)出現(xiàn)負(fù)值，因此分析空白用水的質(zhì)量會(huì)直接影響樣品的測(cè)定結(jié)果。

將實(shí)驗(yàn)室蒸餾水分別經(jīng)過(guò)活性炭、重蒸處理后，扣除試劑空白之后的吸光值測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。

從表4可看出，使用未經(jīng)處理的蒸餾水配置的人工海水作分析空白的吸光值最高，經(jīng)過(guò)重蒸后的蒸餾水空白吸光值雖有降低，但降低程度不明顯，經(jīng)活性炭處理后的蒸餾水，吸光值明顯降低，與娃哈哈純凈水吸光值接近。因此，使用經(jīng)活性炭處理過(guò)的蒸餾水配置人工海水作為分析空白是可行的，而用重蒸餾法處理后并不能很好地降低空白值。

4 乳化層的消除

當(dāng)海水中含有較多懸浮物和石油類(lèi)物質(zhì)時(shí)，常常會(huì)產(chǎn)生乳化現(xiàn)象，在萃取振蕩后會(huì)形成乳化層，使分層不明顯。對(duì)于乳化層的消除，可采用重復(fù)萃取、加入少量無(wú)水乙醇和離心等方式進(jìn)行處理[2-4]。其中以加入少量無(wú)水乙醇的方式最為簡(jiǎn)便，具體操作是在按通常方法，在正己烷萃取分出水層后，向萃取液中緩慢加入1 mL無(wú)水乙醇，邊加邊振搖，直至泡沫完全消失，靜置使之分層，將渾濁液棄去，其余操作相同。

取500 mL左右海水，按上述方法操作，分別測(cè)定加入無(wú)水乙醇前、后二者的吸光值，其測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表5。

將兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，計(jì)算t=0077，t（0.05，5）=2.571>t，兩組數(shù)據(jù)結(jié)果無(wú)顯著性差異，說(shuō)明無(wú)水乙醇對(duì)石油類(lèi)測(cè)定結(jié)果無(wú)明顯影響。因此，使用無(wú)水乙醇消除乳化層方法可行。

4 結(jié)論

綜上所述，采用紫外分光光度法測(cè)定海水中石油類(lèi)的過(guò)程中應(yīng)注意：

萃取溶劑可選擇石油醚和正己烷，但使用前必須保證其透光率在90%以上。

萃取過(guò)程中要注意分液漏斗的密封性，以免振蕩過(guò)程中漏液；要避免遺漏樣品瓶中的待測(cè)物質(zhì)；振蕩時(shí)要掌握好用力程度，以免產(chǎn)生乳化現(xiàn)象。

對(duì)于較清潔的海水樣品，500 mL左右的樣品可一次用10 mL萃取溶劑萃取，共萃取兩遍，合并兩次萃取溶劑后進(jìn)行測(cè)定；也可以一次性用20 mL萃取溶劑進(jìn)行萃取，兩種方法都能夠保證將樣品中的石油類(lèi)物質(zhì)提取完全。對(duì)于污染樣品則要使用20 mL以上萃取溶劑進(jìn)行提取。

低濃度系列標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)最好現(xiàn)用現(xiàn)配，而高濃度系列標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)在使用之前可用高、中、低三種濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行校正，若相對(duì)差值在5%以?xún)?nèi)，可使用原曲線(xiàn)對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定。

使用活性炭處理過(guò)的蒸餾水能夠有效降低分析空白吸光值，能夠避免測(cè)定結(jié)果出現(xiàn)負(fù)值情況的發(fā)生。

當(dāng)萃取過(guò)程中發(fā)生乳化現(xiàn)象時(shí)，最簡(jiǎn)便的方法是向萃取液中緩慢加入無(wú)水乙醇，達(dá)到消泡目的，而不影響測(cè)定結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB17378.4-2007 海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范 第4部分：海水分析[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008

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[4] 程毅，李慶云，葉挺進(jìn).離心法破乳在測(cè)定石油類(lèi)項(xiàng)目中的應(yīng)用[J].中國(guó)給水排水，2008，24（16）：91-92

（收稿日期：2016-04-15；修回日期：2016-04-26）