水(shui)體中油類物質測(ce)定(ding)方(fang)法——紅(hong)外(wai)光(guang)度法和重(zhong)量法的比(bi)較

發(fa)布(bu)時間：2015-12-08　作(zuo)者：未(wei)知 　來源(yuan)：未(wei)知

　　油是指由多種(zhong)脂肪酸(suan)與(yu)甘(gan)油(you)生成的(de)酯(zhi)，它(ta)包(bao)括(kuo)各類動物油(you)和(he)植(zhi)物油(you)，而(er)礦物(wu)油（石油類）的主要(yao)成分是指各種(zhong)烴類。油是國家環保決策(ce)實行汙染(ran)物(wu)達標排(pai)放和(he)總(zong)量(liang)控(kong)制(zhi)項目之壹(yi)，在(zai)水(shui)質汙染(ran)物(wu)中，油汙染(ran)的(de)危害性(xing)僅次(ci)於CODcr。我國(guo)每(mei)年有近(jin)8萬多噸的(de)油(you)類汙染(ran)物(wu)排(pai)放，油(you)漂(piao)浮在水(shui)體表面(mian)，影響(xiang)空(kong)氣與(yu)水(shui)體界(jie)面(mian)間(jian)的(de)氧交換；分散於水(shui)中的油(you)可被微生物氧化分解(jie)，消耗(hao)水(shui)中的溶(rong)解(jie)氧，使水(shui)質惡化(hua)。油類物質對水(shui)體的(de)汙染(ran)已成為(wei)關註(zhu)的(de)問(wen)題。水(shui)體中油類物質的測(ce)定(ding)是壹個十分重(zhong)要(yao)但(dan)又是十分復雜(za)的問(wen)題，因(yin)此(ci)油(you)類物質的測(ce)定(ding)方(fang)法又長(chang)期(qi)沒有得到統(tong)壹(yi)。測(ce)定(ding)油(you)類物質的主(zhu)要(yao)方(fang)法有：重(zhong)量法、比(bi)重(zhong)瓶(ping)法、比(bi)濁(zhuo)（變(bian)換溶劑(ji)）法、比(bi)濁(zhuo)（超聲(sheng)波(bo)）法、氣相色譜(pu)法、電(dian)阻(zu)法、熱解(jie)法、紫(zi)外(wai)分光(guang)光(guang)度法、熒光(guang)法、非分散紅(hong)外(wai)法、三波(bo)數(shu)紅(hong)外(wai)分光(guang)光(guang)度法等等，各種(zhong)方(fang)法都存在局(ju)限(xian)性(xing)。根據(ju)本人長(chang)期(qi)從(cong)事汙水(shui)檢測(ce)的經(jing)驗(yan)，將重(zhong)量法和紅(hong)外(wai)光(guang)度法分別從(cong)以(yi)下(xia)幾個方(fang)面(mian)進行了(le)壹系(xi)列(lie)的(de)比(bi)較。
　　壹．方(fang)法原理
　　重(zhong)量法（CJ/T51-2004）的原理：以(yi)硫酸(suan)酸(suan)化(hua)樣品，用(yong)石油醚從(cong)樣品提(ti)取(qu)油(you)類，蒸發(fa)去(qu)除(chu)石油醚，再稱其重(zhong)量。
　　紅(hong)外(wai)光(guang)度法（GB/T16488-1996）的原理：用(yong)四(si)氯(lv)化碳萃(cui)取(qu)水(shui)中的油(you)類物質，測(ce)定(ding)總(zong)萃(cui)取(qu)物(wu)，然(ran)後將萃(cui)取(qu)液(ye)用矽(gui)酸(suan)鎂吸附(fu)，經(jing)脫(tuo)除(chu)動(dong)植(zhi)物油(you)等極(ji)性(xing)物質後，測(ce)定(ding)石油類。總(zong)萃(cui)取(qu)物(wu)和(he)石油類的含量(liang)均(jun)由波(bo)數(shu)分別為(wei)2930 cm-1（CH2基團中C—H鍵(jian)的(de)伸縮(suo)振動）、2960 cm-1（CH3基團中的C—H鍵(jian)的(de)伸縮(suo)振動）和3030 cm-1（芳(fang)香環中C—H鍵(jian)的(de)伸縮(suo)振動）譜(pu)帶(dai)處的吸光(guang)度A2930、A2960、A3030進行計(ji)算。動(dong)植(zhi)物油(you)的含量(liang)按總(zong)萃(cui)取(qu)物(wu)與(yu)石油類含量之(zhi)差(cha)計(ji)算。
　　從(cong)以(yi)上兩種(zhong)方(fang)法的原理中可看(kan)出(chu)，重(zhong)量法測(ce)定(ding)的(de)是酸(suan)化(hua)樣品中可被石油醚萃(cui)取(qu)的(de)、且(qie)在(zai)試驗(yan)過程中不揮(hui)發(fa)的(de)物質總(zong)量(liang)。在(zai)溶(rong)劑(ji)去除(chu)過(guo)程(cheng)中，部(bu)分輕(qing)質油隨(sui)之揮(hui)發(fa)，會(hui)有明(ming)顯損(sun)失。又由於石油醚對油有(you)選(xuan)擇性(xing)的溶(rong)解(jie)，石油類中的較(jiao)重(zhong)組分中可能含(han)有不為(wei)溶劑(ji)萃(cui)取(qu)的(de)物(wu)質。因(yin)此(ci)用(yong)石油醚萃(cui)取(qu)的(de)重(zhong)量法測(ce)定(ding)油(you)類物質往往(wang)不*，測(ce)定(ding)結果偏低。而(er)且重(zhong)量法測(ce)定(ding)的(de)只是水(shui)中可被石油醚萃(cui)取(qu)的(de)物(wu)質總(zong)量(liang)，不能準(zhun)確測(ce)出(chu)樣品中石油類和動植(zhi)物油(you)的含量(liang)。紅(hong)外(wai)光(guang)度法不受油品成(cheng)分結構的影響(xiang)，在(zai)紅(hong)外(wai)吸收光(guang)譜(pu)中，不但(dan)考慮了(le)亞甲(jia)基CH2基團中C—H鍵(jian)，甲(jia)基CH3基團中C—H鍵(jian)，還(hai)考(kao)慮了(le)芳(fang)香環中的C—H鍵(jian)，因(yin)此(ci)測(ce)定(ding)油(you)類物質比(bi)較*。而(er)且用(yong)此(ci)方(fang)法萃(cui)取(qu)時用的是四(si)氯(lv)化碳溶劑(ji)，此(ci)溶(rong)劑(ji)只含有(you)C—Cl鍵(jian)，因(yin)此(ci)不會(hui)影響(xiang)上述三種(zhong)C—H鍵(jian)的(de)紅(hong)外(wai)吸收。用(yong)此(ci)方(fang)法可以準(zhun)確地測(ce)定(ding)出(chu)石油類和動植(zhi)物油(you)。由此(ci)可見(jian)，紅(hong)外(wai)光(guang)度法比(bi)重(zhong)量法更適合(he)水(shui)中油類物質的分析測(ce)定(ding)，這(zhe)也(ye)是分析方(fang)法的壹種(zhong)進步。
　　二．方(fang)法的適用範(fan)圍(wei)及排(pai)放標準(zhun)
　　重(zhong)量法（CJ/T51-2004）只適用於測(ce)定(ding)城(cheng)市汙水(shui)中的油(you)，適用範(fan)圍(wei)狹窄。而(er)紅(hong)外(wai)光(guang)度法（GB/T16488-1996）適用於地表水(shui)、地下(xia)水(shui)、生活汙水(shui)、工業(ye)廢(fei)水(shui)中石油類和動植(zhi)物油(you)的測(ce)定(ding)。另(ling)外在(zai)環境監測(ce)中還可用於餐(can)飲(yin)業(ye)的廚房油(you)煙(yan)的測(ce)定(ding)，適用範(fan)圍(wei)相當廣泛。在(zai)中華人民共(gong)和國《汙水(shui)綜合(he)排(pai)放標準(zhun)》（GB8978-1996）中，將紅(hong)外(wai)光(guang)度法作(zuo)為(wei)檢測(ce)油類物質的標準(zhun)方(fang)法。在中華人民共(gong)和國城(cheng)鎮建設(she)行業(ye)標準(zhun)《汙水(shui)排(pai)入城(cheng)市下(xia)水(shui)道水(shui)質標準(zhun)》（CJ3082-1999）中，分別將重(zhong)量法和紅(hong)外(wai)光(guang)度法作(zuo)為(wei)檢測(ce)油類物質的標準(zhun)方(fang)法。
　　用不同(tong)的方(fang)法測(ce)定(ding)油(you)類物質，其排(pai)放標準(zhun)也不同(tong)。

排(pai)放標準(zhun)見(jian)下(xia)表1。

　　三．萃(cui)取(qu)溶(rong)劑(ji) 

　　重(zhong)量法萃(cui)取(qu)時使用的是石油醚溶劑(ji)，此(ci)溶(rong)劑(ji)沸程為(wei)30℃-60℃，極(ji)易揮(hui)發(fa)，易(yi)燃，其蒸(zheng)氣(qi)與(yu)空(kong)氣能形成(cheng)爆(bao)炸性(xing)混(hun)合(he)物(wu)，因(yin)此(ci)壹(yi)般(ban)當溫度超過30℃時此(ci)方(fang)法就不能使用，這樣就給(gei)城(cheng)市汙水(shui)的監(jian)測(ce)帶來(lai)了(le)較大(da)的(de)局(ju)限(xian)性(xing)。而(er)紅(hong)外(wai)光(guang)度法萃(cui)取(qu)時使用的溶(rong)劑(ji)是四(si)氯(lv)化碳，四(si)氯(lv)化碳對於油(you)類是壹種(zhong)優良的(de)溶解(jie)溶劑(ji)，而(er)且四(si)氯(lv)化碳沸點(dian)為(wei)76.5℃，其使用不會(hui)受到外(wai)界(jie)溫度的限(xian)制(zhi)。紅(hong)外(wai)光(guang)度法對四(si)氯(lv)化碳的純度要(yao)求較(jiao)高，有時不同(tong)批(pi)號的(de)四(si)氯(lv)化碳空(kong)白值(zhi)也存在(zai)較大差(cha)異。因(yin)此(ci)當(dang)同(tong)批(pi)樣品較(jiao)多時，應(ying)將多瓶(ping)四(si)氯(lv)化碳混(hun)和後使用，以減少(shao)四(si)氯(lv)化碳空(kong)白值(zhi)的變動(dong)對zui終(zhong)測(ce)定(ding)結果的影響(xiang)。但(dan)必須(xu)註(zhu)意(yi)到四(si)氯(lv)化碳是壹種(zhong)有毒(du)溶(rong)劑(ji)，長(chang)期(qi)使用會影響(xiang)操作(zuo)者的(de)身(shen)體(ti)健康，吸入(ru)過(guo)量會(hui)引(yin)起(qi)中毒(du)，因(yin)此(ci)必(bi)須(xu)在通(tong)風良好(hao)的環(huan)境下(xia)操作(zuo)。

　　四(si)．操作(zuo)過程(cheng) 

　　重(zhong)量法測(ce)定(ding)樣品時，操作(zuo)時間長(chang)，方(fang)法繁瑣，對於油(you)含(han)量很低的樣品測(ce)定(ding)誤(wu)差(cha)大，但(dan)其測(ce)定(ding)成(cheng)本(ben)相對來說較(jiao)低。紅(hong)外(wai)光(guang)度法測(ce)定(ding)樣品時，簡便快速，方(fang)法成熟，而(er)且目前國(guo)內(nei)外(wai)有許多自(zi)動(dong)化程度相當高的紅(hong)外(wai)測(ce)油儀(yi)，其操作(zuo)簡單(dan)，分析效率高，精度也相當高。

　　五(wu)．檢出(chu)限(xian) 

　　重(zhong)量法的檢出(chu)限(xian)為(wei)5mg/L，小於5 mg/L的(de)樣品誤(wu)差(cha)大。而(er)紅(hong)外(wai)光(guang)度法的檢出(chu)限(xian)可達到(dao)0.1mg/L，對於油(you)含(han)量很小的樣品其測(ce)定(ding)結果也準(zhun)確可靠，這是紅(hong)外(wai)光(guang)度法zui顯著的(de)優點(dian)。

　　六．準(zhun)確度 

　　對於重(zhong)量法（CJ/T51-2004），目前國(guo)內(nei)還(hai)沒有壹種(zhong)專門的(de)標準(zhun)物質來測(ce)定(ding)其回收率(lv)。該方(fang)法也沒有明(ming)確指出(chu)所能達(da)到的(de)精密(mi)度。而(er)對於紅(hong)外(wai)光(guang)度法，可使用專門由國家(jia)環(huan)境(jing)保護總(zong)局(ju)標準(zhun)樣品研(yan)究所研(yan)制(zhi)的礦物油(you)標準(zhun)，通過測(ce)定(ding)標準(zhun)樣品的(de)回收率(lv)和(he)加標回收率(lv)來(lai)確定(ding)檢測(ce)結果的準(zhun)確度。 

　　以下(xia)是對礦物(wu)油(you)標準(zhun)進行回收率(lv)和(he)加標回收率(lv)的(de)測(ce)定(ding)，測(ce)定(ding)結果見(jian)表2，表3。

表2 回收率(lv)測(ce)定(ding)

　　實驗(yan)結果表明(ming)，用(yong)該方(fang)法測(ce)定(ding)的(de)回收率(lv)可達到(dao)98.8%—102%。