一、概述:油是国家环境决策实行污染物达标排放总量控制项目之一。城市污水的油主要来自工业废水和生活污水的污染。水体中的油类物质的测定是一个重要而又复杂的问题。而本站采用的红外分光光度法(GB/T16488-1996)不受油的成分结构的限制,能比较准确地反映水中油的污染程度。本文利用红外分光光度计法对城市污水中油测定,操作简便,自动化程度高,准确可靠,完全满足监测要求。
二、仪器和方法原理:
a 仪器:
1.红外光谱仪,并配有4cm带盖石英比色皿。
2.分液漏斗:1000ml,活塞上不得使用油性润滑剂。
3.采样瓶:玻璃瓶。
4.比色管:50ml。
5.容量瓶:100 ml和1000ml。
b基本原理:定量分析时,当某单色光通过被测溶液(用CCl4萃取水中的油类物质,测定总萃取物。总萃取物的含量由波数分别为2930cm-1、2960 cm-1、3030cm-1谱带处有特征吸收的物质。)时,其能量就会被吸收。光强被吸收的强弱与被测物质的浓度成比例。即遵守朗伯-比尔定律:A=㏒(1/T)=㏒(I0/I)=a*b*c
其中:T=(I/I0)*100%,为透过率;I0为入射光强度;I为透射光强度;A 为常数;B为液层厚度;C为样品浓度;
如果固定液层厚度B。其它测试条件不变,那么A就与溶液中待测油的浓度C成正比,即:A=KC 这就是OIL 420型红外分光测油仪测油的理论依据。
三、实验部分
1.所需配备的溶液
a无水硫酸钠(Na2SO4):在高温炉内300℃加热2小时,冷却后装入磨口玻璃中,干燥器内保存。
b氯化钠(NaCl)。
c 盐酸溶液:1+5
d标准油贮备液:准确称取0.1000g标准油,溶于适量的CCl4中,移入100ml容量瓶,用CCl4稀释至标线,该溶液为1000mg/L的标准油贮备液。
e标准油使用液:取10ml标准油贮备液移入100ml容量瓶, 用CCl4稀释定容,该溶液为100mg/L标准油使用液。
2.仪器工作条件设定:溶剂定容体积:50ml; 水样体积:100 ml;萃取液稀释倍数:1倍;芳烃吸收阈值:0吸光度;吸收光程:4cm。
3.测定步骤
(1)水样的萃取:把100 ml的水样全部倒入分液漏斗中,加盐酸酸化至PH≤2(约5毫升),用20毫升CCl4洗涤采样瓶后移入分液漏斗中,加入氯化钠(10克),剧烈振荡2分钟,并不时放气,静置分层后,把萃取液经铺有10mm厚度无水硫酸纳的漏斗流入50毫升比色管内。用20毫升CCl4重复萃取一次。然后用适量CCl4洗涤漏斗,加CCl4稀释至标线定容,并摇匀。同时量取二次蒸馏水100 ml,其操作方法同上,做试验空白样品。
(2)测定:在检测样品前,先打开电脑及测油仪主机,先预热10~20分钟,此时,可以先取一个比色皿,倒入空白CCl4,放入仪器主机中,进入操作软件,选择F3,选择空白调零项,在上面的次数选择3次,点击开始,让其自动调零,待空白图谱比较重合时,就可以进行样品测定了。
四、测试结果:
表1 标准曲线:
分析编号 |
0# |
1# |
2# |
3# |
4# |
5# |
标准溶液浓度(mg/l) |
0.00 |
5.00 |
10.00 |
20.00 |
40.00 |
100.00 |
吸光度(A) |
0.017 |
3.689 |
9.624 |
22.516 |
44.837 |
117.782 |
减空白吸光度(A) |
0.000 |
3.672 |
9.607 |
22.499 |
44.820 |
117.765 |
回归方程 |
Y=-1.62 +1.1891X |
|||||
相关系数 |
表2 各污水处理厂污水测定结果(mg/l)和加标回收率:
|
样品含量(mg/l) |
加标量(mg/l) |
样品﹢加标量(mg/l) |
加标回收率(%) |
城东厂进水 |
12.3 |
10 |
22.2 |
99.0 |
城东厂出水 |
3.76 |
5 |
8.70 |
98.8 |
城西厂进水 |
8.82 |
10 |
18.4 |
95.8 |
城西厂出水 |
3.52 |
5 |
8.6 |
102 |
福星厂进水 |
5.05 |
5 |
10.2 |
103 |
福星厂出水 |
2.55 |
5 |
7.61 |
101 |
表2 可以看出加标回收率均在95%~105%之间,结果准确。
表3精密度试验:对某一样品11次测量如下:
第一次 |
39.335 |
第五次 |
39.415 |
第九次 |
39.302 |
RSD=0.227% |
第二次 |
39.503 |
第六次 |
39.340 |
第十次 |
39.314 |
|
第三次 |
39.508 |
第七次 |
39.283 |
第十一次 |
39.308 |
|
第四次 |
39.472 |
第八次 |
39.276 |
平均值:39.369 |
表4检出极限测量:空白11次测量如下:
第一次 |
0.018 |
第五次 |
0.059 |
第九次 |
0.059 |
DL=0.042 |
第二次 |
0.032 |
第六次 |
0.066 |
第十次 |
0.059 |
|
第三次 |
0.041 |
第七次 |
0.054 |
第十一次 |
0.048 |
|
第四次 |
0.046 |
第八次 |
0.050 |
平均值:0.048 |
结果显示:表2、3、4表明方法的精密度和准确均符合要求(GB/T16488-1996国标的检出限为0.1mg/L)
五、操作和注意的问题:
1CCl4做溶剂时,它的纯度对测定结果影响很大。现推荐一种较简便地提纯CCl4的方法:选一较好厂家(如南京化学试剂一厂)的溶剂,先用蒸馏水搅拌水洗,再行蒸馏一次,一般即可达到要求。
2仪器分析过程避免强电场、空气温度、压力强烈变化。
3卤钨灯是一种消耗品,当光源发光强度下降到仪器无法准确测定结果时,需要更换卤钨灯。
4测定空白溶液、标准溶液及未知样品时,一定要注意比色皿的方向是一致的,同时还要保证每次测定时比色皿位置的一致性。
5波长走偏时,检查空白谱图。增加基准波长数字则吸收倒峰右移,减少基准波长数字则吸收倒峰左移。使样品亚甲基的吸收倒峰的峰尖对准2930波数上,也就是倒吸收峰峰尖与界面中蓝色竖线相重合即好。