红外分光光度法测定水中低浓度石油类

2014-05-05姚亮张莉姚鹏

油气田环境保护 2014年6期

关键词：四氯化碳硅酸低浓度

姚亮张莉姚鹏

（1.中国石油长庆油田分公司技术监测中心；2.中国石油长庆油田分公司机械制造总厂）

红外分光光度法测定水中低浓度石油类

姚亮1张莉1姚鹏2

（1.中国石油长庆油田分公司技术监测中心；2.中国石油长庆油田分公司机械制造总厂）

文章结合空白实验、实际样品测试、加标回收实验分析低浓度石油类样品监测过程中的影响因素，讨论基准波长、试剂、器皿、操作过程对空白测定值的影响。测定低浓度石油类样品时，空白实验测定值应小于0.01 mg／L；硅酸镁使空白测定值变大，应用四氯化碳对硅酸镁进行润洗；实验室相对标准偏差较大，数据相对离散，应采用平行样测定、加标回收率来保证低浓度石油类样品的监测质量。质量控制对保证低浓度石油类样品监测准确度有实际意义。

石油类；红外分光光度法；质量控制

0 引言

对于石油类污染地表水的环境突发事件，污染初期，水中石油类浓度值较高，不同实验室在同一取样点测量出的石油类含量相对偏差较小，多家实验室测定浓度为20～70 mg／L的样品时，室内相对标准偏差RSD≤0.5%，室间相对标准偏差RSD′≤0.5%，重复性为0.7～1.7 mg／L，再现性为1.2～7.3 mg／L［1］。但在测定低浓度石油类含量时实验室间测量相对偏差较大，尤其水中石油类浓度值在GB 3838─2002地表水环境质量标准规定的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类标准限值时，测定结果易产生偏差，不利于测定结果的评价及判定。低浓度石油类测定过程中的影响因素较多，部分影响因素没有在HJ 637─2012《水质石油类和动植物油的测定红外光度法》提到，本文将结合空白实验、低浓度加标回收实验、低浓度实际样品检测探讨质量控制要点。

1 仪器与试剂

主要仪器：OIL480红外分光光度计；GXC全自动旋转振荡器；2 000 m L聚四氟乙烯旋塞分液漏斗；100 m L具塞磨口锥形瓶。

主要试剂：四氯化碳（分析纯）；硅酸镁（分析纯）；无水硫酸钠（分析纯）；石油类标准样品。

2 空白实验

每批样品分析前应先做方法空白实验，空白值应低于检出限，即低于0.01 mg／L。在实际操作过程中发现仪器基准波长、试剂、器皿等因素会影响空白值。

2.1 基准波长对空白值影响

仪器经过搬移或者停用较长时间时，仪器的基准波长会发生偏移，导致吸收峰产生偏移，对测定结果产生影响，需要进行基准波长调整。在测定浓度值为45.0 mg／L的标准样品时，基准波长产生10 nm的偏差，测定值则由45.26 mg／L变化为43.23 mg／L。在测定四氯化碳空白时，基准波长产生10 nm的偏差，测定值则由0.000 3 mg／L变化为0.008 8 mg／L。

2.2 试剂空白实验

对石油类测定过程中所用到的主要试剂按照标准操作方法进行空白测试。取25 m L四氯化碳于具塞磨口锥形瓶中，加入3 g无水硫酸钠或3 g硅酸镁后或同时加入两种试剂，试剂A：25 m L四氯化碳加入3 g无水硫酸钠；试剂B：25 m L四氯化碳加入3 g硅酸镁；试剂C：25 m L四氯化碳加入3 g硅酸镁和3 g无水硫酸钠，至于旋转振荡器上，以200 r／min的速度震荡20 min，静置沉淀后取上清液用于测定石油类；设置样品体积为1 000 m L，萃取液体积为25 m L。按照上述步骤进行多次测量，结果见表1。

表1 试剂空白实验 mg／L

从表1中可以看出，无水硫酸钠对试剂空白测定值影响不大，硅酸镁产生影响较大。这可能与硅酸镁在活化、储存及运输过程中吸附一定的有机物有关，四氯化碳萃取出硅酸镁中吸附有机物质使试剂空白值升高。在实际测量过程中，可以用足量四氯化碳将硅酸镁润洗，消除硅酸镁中吸附有机物质的干扰。

2.3 全程空白实验

按照HJ 637─2012的规定，用采样瓶装蒸馏水代替实际样品，进行全过程测试，考察采样瓶、实验过程中用到的器皿、试剂及操作过程中是否带来石油类污染。进行21次全程空白实验，测定结果见表2。

表2 全程空白实验测定结果 mg／L

21次全程空白实验测定结果均值为0.006 2 mg／L，标准偏差S i为0.001 3，检出限为0.003 mg／L。

3 实际样品测试

用国家标准样品中心购买的石油类标准溶液配置出理论浓度为0.05，0.5，2 mg／L的样品，6次测量结果见表3。

样品浓度为0.05，0.5，2 mg／L的6次测定均值为0.041，0.485，1.873 mg／L实验室内相对标准偏差为10.4%，6.22%，2.23%，相对标准偏差依次减小。说明浓度值越低，测量数据偏离均值的程度越大，数据越离散，准确测量难度越大。

表3 实际样品测试数据测定结果 mg／L

4 加标回收测试

以地表水、生活污水、工业废水作为实际样品，进行加标测试，测试结果见表4。

地表水、生活污水、工业废水实际样品测定均值的加标回收率分别为82.9%，86.4%，94.1%，在标准准确度测定范围之内，但在地表水第2次、第6次测量时加标回收率为69.5%、68.7%，生活污水第一次测量时加标回收率为62.7%，加标回收率较低。对加标回收率低于75%和高于119%的数据应进行分析［2］，分析样品中石油类萃取是否充分，是否消除动植物油干扰，试剂、器皿、操作方法是否带来石油类干扰，加标量是否准确。把整个过程的系统误差降至最低，保证低浓度石油类样品监测的准确性。