紅外分光光度法測定水中石油類幾點問題探討

楊立梅

摘 要：隨著石油類物質的大量開采和廣泛使用，石油類對水體等環境的污染已經成為一個全球關注的問題。在我國石油類已成為環境水體的主要污染物之一。在含石油類污水的檢測過程中，我們發現了不同方法繪制的校準曲線對實驗數據的校準存在差異；實驗過程中所使用的四氯化碳本底值的高低對實驗結果的影響不容忽視。因此，本文在采用標準方法的基礎上通過對測定過程中采用萃取法繪制校準曲線、水樣檢測、四氯化碳本底值影響等方面的問題進行了研究與探討，以期對石油類測定結果的準確性得以更好的提高。

關鍵詞：紅外分光光度法；校準曲線；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中規定的實驗方法，它具有靈敏度高、適用范圍廣等特點。 本文實驗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，測定總萃取物，然后將萃取液用硅酸鎂吸附，經脫除動植物油等極性物質后，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 校準曲線的探究

2.1.1 繪制校準曲線

（1）直接稀釋法繪制校準曲線（Z曲線）。以四氯化碳為溶劑直接配制相應濃度校準曲線、四氯化碳為參比進行測量。曲線繪制數據見表1。

（2）萃取法繪制校準曲線（C曲線）。分別用500ml蒸餾水為載體，加入相應體積濃度標準油使用液配制水樣，經萃取后配制成相應曲線系列，以四氯化碳為參比進行測量。曲線繪制數據見表2。

2.1.2 兩種曲線的對比

兩種方法繪制的校準曲線結果見表3。

2.1.3 加標回收

使用以上兩種方法所得校準曲線對以下加標回收數據進行校準，所得數據情況見表4。

2.1.4 結論

通過表4中分別用兩種方法進行加標回收獲得的數據可知：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曲線所校準的數據比真值偏低5%左右，而萃取法繪制校準曲線所校準的數據比真值偏低2%左右，由此可見經萃取法繪制的校準曲線校準的數據和樣品的真實濃度更接近。

采用萃取法繪制校準曲線，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果偏低的現象發生，較直接稀釋法可更好的提高測定結果的準確程度。萃取法繪制的校準曲線操作過程繁瑣，直接稀釋法繪制的校準曲線校準的數據雖然誤差偏大，但是直接稀釋法校準曲線的繪制方法簡單快捷。針對數據的準確性而言，建議使用萃取法繪制校準曲線，但是，在實際工作中針對不同情況，應采用更適宜的方法。

2.2 四氯化碳本底值的影響

石油類在水中存在的狀態有3種，浮于水面、懸浮在水中、穩定的分散于水中。紅外分光光度法測定石油類的關鍵就在于如何把后兩種狀態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。在水質檢驗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 實驗

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行萃取，實驗步驟按照國標方法要求，測量結果見表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驗中的本底值對結果沒有影響或影響很小，且在大規模生產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）在水質檢驗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水樣中，造成萃取液測量值低于參比四氯化碳，測定結果出現負值的現象，即在譜圖中出現倒峰圖像—見圖1。

2.2.3 結論

通過不同本底值四氯化碳對低濃度水樣測定的對比實驗可知：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，這樣會導致實驗數據準確性無法得到保證，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重要的指標之一，其分析結果的準確性對水體評價至關重要，根據實際工作中的經驗，本文從對水中石油類的校準曲線繪制方法的探究、四氯化碳本底值對試驗數據的影響以及四氯化碳的選擇進行了一些試驗和探討，通過上述試驗證實：

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

（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。同時鑒于大量實驗經驗積累，建議在大批水樣同時進行測定情況下可將適用的四氯化碳倒入大容器內混勻后分裝使用，有利于萃取劑本底值一致有利于樣品測定。以上幾點建議是結合本人試驗總結的經驗之談，希望能夠對石油類的檢測有所幫助，同時，偏頗之處，敬請各位專家予以指正。

參考文獻：

[1]HJ 637-2012，水質 石油類和動植物油類的測定 紅外分光光度法[S].

[2]喻林主編.水質監測分析方法標準實務手冊[K].北京：中國環境科學出版社：1607-1615.

[3]魏復盛，徐曉白，閻吉昌等編著.水和廢水監測分析方法指南下冊（1版）[M].北京：中國環境科學出版社，1997：428-432.

[4]水和廢水監測分析方法（第四版）[M].北京：中國環境科學出版社，2002.