水體中油類物質(zhì)測定方法——紅外光度法和重量法的比較

發(fā)布時間：2015-12-08　作者：未知 　來源：未知

　　油是指由多種脂肪酸與甘油生成的酯，它包括各類動物油和植物油，而礦物油（石油類）的主要成分是指各種烴類。油是國家環(huán)保決策實行污染物達標(biāo)排放和總量控制項目之一，在水質(zhì)污染物中，油污染的危害性僅次于CODcr。我國每年有近8萬多噸的油類污染物排放，油漂浮在水體表面，影響空氣與水體界面間的氧交換；分散于水中的油可被微生物氧化分解，消耗水中的溶解氧，使水質(zhì)惡化。油類物質(zhì)對水體的污染已成為關(guān)注的問題。水體中油類物質(zhì)的測定是一個十分重要但又是十分復(fù)雜的問題，因此油類物質(zhì)的測定方法又長期沒有得到統(tǒng)一。測定油類物質(zhì)的主要方法有：重量法、比重瓶法、比濁（變換溶劑）法、比濁（超聲波）法、氣相色譜法、電阻法、熱解法、紫外分光光度法、熒光法、非分散紅外法、三波數(shù)紅外分光光度法等等，各種方法都存在局限性。根據(jù)本人長期從事污水檢測的經(jīng)驗，將重量法和紅外光度法分別從以下幾個方面進行了一系列的比較。
　　一．方法原理
　　重量法（CJ/T51-2004）的原理：以硫酸酸化樣品，用石油醚從樣品提取油類，蒸發(fā)去除石油醚，再稱其重量。
　　紅外光度法（GB/T16488-1996）的原理：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。總萃取物和石油類的含量均由波數(shù)分別為2930 cm-1（CH2基團中C—H鍵的伸縮振動）、2960 cm-1（CH3基團中的C—H鍵的伸縮振動）和3030 cm-1（芳香環(huán)中C—H鍵的伸縮振動）譜帶處的吸光度A2930、A2960、A3030進行計算。動植物油的含量按總萃取物與石油類含量之差計算。
　　從以上兩種方法的原理中可看出，重量法測定的是酸化樣品中可被石油醚萃取的、且在試驗過程中不揮發(fā)的物質(zhì)總量。在溶劑去除過程中，部分輕質(zhì)油隨之揮發(fā)，會有明顯損失。又由于石油醚對油有選擇性的溶解，石油類中的較重組分中可能含有不為溶劑萃取的物質(zhì)。因此用石油醚萃取的重量法測定油類物質(zhì)往往不*，測定結(jié)果偏低。而且重量法測定的只是水中可被石油醚萃取的物質(zhì)總量，不能準(zhǔn)確測出樣品中石油類和動植物油的含量。紅外光度法不受油品成分結(jié)構(gòu)的影響，在紅外吸收光譜中，不但考慮了亞甲基CH2基團中C—H鍵，甲基CH3基團中C—H鍵，還考慮了芳香環(huán)中的C—H鍵，因此測定油類物質(zhì)比較*。而且用此方法萃取時用的是四氯化碳溶劑，此溶劑只含有C—Cl鍵，因此不會影響上述三種C—H鍵的紅外吸收。用此方法可以準(zhǔn)確地測定出石油類和動植物油。由此可見，紅外光度法比重量法更適合水中油類物質(zhì)的分析測定，這也是分析方法的一種進步。
　　二．方法的適用范圍及排放標(biāo)準(zhǔn)
　　重量法（CJ/T51-2004）只適用于測定城市污水中的油，適用范圍狹窄。而紅外光度法（GB/T16488-1996）適用于地表水、地下水、生活污水、工業(yè)廢水中石油類和動植物油的測定。另外在環(huán)境監(jiān)測中還可用于餐飲業(yè)的廚房油煙的測定，適用范圍相當(dāng)廣泛。在中華人民共和國《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中，將紅外光度法作為檢測油類物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)方法。在中華人民共和國城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ3082-1999）中，分別將重量法和紅外光度法作為檢測油類物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)方法。
　　用不同的方法測定油類物質(zhì)，其排放標(biāo)準(zhǔn)也不同。

排放標(biāo)準(zhǔn)見下表1。

　　三．萃取溶劑 

　　重量法萃取時使用的是石油醚溶劑，此溶劑沸程為30℃-60℃，極易揮發(fā)，易燃，其蒸氣與空氣能形成爆炸性混合物，因此一般當(dāng)溫度超過30℃時此方法就不能使用，這樣就給城市污水的監(jiān)測帶來了較大的局限性。而紅外光度法萃取時使用的溶劑是四氯化碳，四氯化碳對于油類是一種優(yōu)良的溶解溶劑，而且四氯化碳沸點為76.5℃，其使用不會受到外界溫度的限制。紅外光度法對四氯化碳的純度要求較高，有時不同批號的四氯化碳空白值也存在較大差異。因此當(dāng)同批樣品較多時，應(yīng)將多瓶四氯化碳混和后使用，以減少四氯化碳空白值的變動對zui終測定結(jié)果的影響。但必須注意到四氯化碳是一種有毒溶劑，長期使用會影響操作者的身體健康，吸入過量會引起中毒，因此必須在通風(fēng)良好的環(huán)境下操作。

　　四．操作過程 

　　重量法測定樣品時，操作時間長，方法繁瑣，對于油含量很低的樣品測定誤差大，但其測定成本相對來說較低。紅外光度法測定樣品時，簡便快速，方法成熟，而且目前國內(nèi)外有許多自動化程度相當(dāng)高的紅外測油儀，其操作簡單，分析效率高，精度也相當(dāng)高。

　　五．檢出限 

　　重量法的檢出限為5mg/L，小于5 mg/L的樣品誤差大。而紅外光度法的檢出限可達到0.1mg/L，對于油含量很小的樣品其測定結(jié)果也準(zhǔn)確可靠，這是紅外光度法zui顯著的優(yōu)點。

　　六．準(zhǔn)確度 

　　對于重量法（CJ/T51-2004），目前國內(nèi)還沒有一種專門的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來測定其回收率。該方法也沒有明確指出所能達到的精密度。而對于紅外光度法，可使用專門由國家環(huán)境保護總局標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所研制的礦物油標(biāo)準(zhǔn)，通過測定標(biāo)準(zhǔn)樣品的回收率和加標(biāo)回收率來確定檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度。 

　　以下是對礦物油標(biāo)準(zhǔn)進行回收率和加標(biāo)回收率的測定，測定結(jié)果見表2，表3。

表2 回收率測定

　　實驗結(jié)果表明，用該方法測定的回收率可達到98.8%—102%。