一般在工业废水中的石油多来自于炼油厂、石油化工和石油开采等行业。之前我们介绍过利用荧光法检测地表水中石油的步骤,但此方法不适用工业废水或生活污水这种复杂的水体,那么下面我们就来了解下利用红外分光光度法检测工业废水中的石油含量。红外分光光度法因其灵敏度高、选择性好、操作简便等特点,成为检测废水中石油含量的常用方法,以下就是红外分光光度法检测工业废水中石油含量的详细步骤。 


水中油测定检测仪.jpg


水质检测石油方法原理


该方法检测原理是将水样在pH≤2 的条件下用四氯乙烯萃取后,测定油类;将萃取液用硅酸镁吸附去除动植物油类等极性物质后,测定石油类。油类和石油类的含量均由波数分别为 2930 cm-1(C—H 键的伸缩振动)、2960 cm-1(C—H 键的伸缩振动)和 3030 cm-1( C—H 键的伸缩振动)处的吸光度 A2930、A2960 和 A3030,通过测量吸光度值定量分析样品中的石油含量。该方法适用于水样中石油类物质的测定,尤其适用于工业废水、地表水等复杂基质中的石油污染检测。 根据校正系数进行计算;


实验前准备

 

仪器与试剂

-仪器:红外分光光度计(配备石英比色皿)、分液漏斗、恒温水浴锅、玻璃砂芯漏斗、分析天平等。


-试剂:四氯化碳(CCl₄,需经纯化处理)、无水硫酸钠(分析纯)、硅酸镁吸附剂(用于去除极性物质)、标准油(如正十六烷、异辛烷、苯等混合配制)。


标准曲线绘制

-配制系列浓度的石油标准溶液(如0 mg/L、5 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、50 mg/L),用四氯化碳稀释。


-在红外分光光度计上测定各标准溶液的吸光度,以浓度为横坐标、吸光度为纵坐标绘制标准曲线。


被石油污染的水质


检测所需试剂

1. 盐酸:1.19g/ml,优级纯。


2. 盐酸溶液:1+1。


用盐酸配制。


3. 四氯乙烯


以干燥4cm空石英比色皿为参比,在2800cm-1-3100cm-1之间使用4cm石英比色皿测定四氯乙烯,2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1处吸光度应分别不超过0.34、0.07、0。


4. 正十六烷:色谱纯。


5. 异辛烷:色谱纯。


6. 6苯:色谱纯。


7. 无水硫酸钠。


置于马弗炉内550℃下加热4h,稍冷后装入磨口玻璃瓶中,置于干燥器内贮存。


8. 硅酸镁:150um-250um(100目-60目)。


取硅酸镁于瓷蒸发皿中,置于马弗炉内550℃加热4h,稍冷后移入干燥器中冷却至室温。称取适量的硅酸镁于磨口玻璃瓶中,根据硅酸镁的质量,按6%(m/m)比例加入适量的蒸馏水,密塞并充分振荡,放置12h后使用,于磨口玻璃瓶内保存。


9. 玻璃棉


使用前将玻璃棉用四氯乙烯浸泡洗涤,晾干备用。


10. 正十六烷标准贮备液:10000mg/L。


称取1.0g(准确至0.1mg)正十六烷于100ml容量瓶中,用四氯乙烯定容,摇匀。0℃-4℃冷藏、避光可保存1年。


11. 正十六烷标准使用液:1000mg/L。


将正十六烷标准贮备液用四氯乙烯稀释定容于100ml容量瓶中。


12. 异辛烷标准贮备液:10000mg/L。


称取1.0g(准确至0.1mg)异辛烷于100ml容量瓶中,用四氯乙烯定容,摇匀。0℃-4℃冷藏、避光可保存1年。


13. 异辛烷标准使用液:1000mg/L。


将异辛烷标准贮备液用四氯乙烯稀释定容于100ml容量瓶中。


14. 苯标准贮备液:10000mg/L。


称取1.0g(准确至0.1mg)苯于100ml容量瓶中,用四氯乙烯定容,摇匀。0℃-4℃冷藏、避光可保存1年。


15. 苯标准使用液:1000mg/L。


将苯标准贮备液用四氯乙烯稀释定容于100ml容量瓶中。


16. 石油类标准贮备液:10000mg/L。


按65:25:10(V/V)的比例,量取正十六烷、异辛烷和苯配制混合物。称取1.0g(准确至0.1mg)混合物于100ml容量瓶中,用四氯乙烯定容,摇匀。0℃-4℃冷藏、避光可保存1年。


17. 石油类标准使用液:1000mg/L。


将石油类标准贮备液用四氯乙烯稀释定容于100ml容量瓶中。


18. 吸附柱


在内径10mm,长约200mm的玻璃柱出口处填塞少量的玻璃棉,将硅酸镁缓缓倒入玻璃柱中,边倒边轻轻敲打,填充高度约为80mm。


迈德施水质检测设备

1. 红外测油仪或红外分光光度计:能在2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1处测量吸光度,并配有4cm带盖石英比色皿。


2. 水平振荡器。


3. 采样瓶:500ml广口玻璃瓶。


4. 玻璃漏斗。


5. 三角瓶:50ml,具塞磨口。


6. 比色管:25ml、50ml,具塞磨口。


7. 分液漏斗:1000ml,具聚四氟乙烯旋塞。


8. 量筒:1000ml。


9. 一般实验室常用器皿和设备。


水样制备

油类试样的制备

  将样品转移至1000ml分液漏斗中,量取50ml的四氯乙烯洗涤样品瓶后,全部转移至分液漏斗中,充分振荡2min,并经常开启旋塞排气,静置分层;用镊子取玻璃棉置于玻璃漏斗,取适量的无水硫酸钠铺于上面;打开分液漏斗旋塞,将下层有机相萃取液通过装有无水硫酸钠的玻璃漏斗放至50ml比色管中,用适量四氯乙烯润洗玻璃漏斗,润洗液合并至萃取液中,用四氯乙烯定容至刻度。将上层水相全部转移至量筒,测量样品体积并记录。


石油类试样的制备

振荡吸附法

  取25ml萃取液,倒入装有5g硅酸镁的50ml三角瓶,置于水平振荡器上,连续振荡20min,静置,将玻璃棉置于玻璃漏斗中,萃取液倒入玻璃漏斗过滤至25ml比色管,用于测定石油类。


吸附柱法

  取适量的萃取液过硅酸镁吸附柱,弃去前5ml滤出液,余下部分接入25ml比色管中,用于测定石油类。


空白试样的制备

  用实验用水加入盐酸溶液酸化至pH≤2,按照试样的制备相同的步骤进行空白试样的制备。


检测步骤

校准

  分别量取2.00ml正十六烷标准使用液、2.00ml异辛烷标准使用液和10.00ml苯标准使用液于3个100ml容量瓶中,用四氯乙烯定容至标线,摇匀。正十六烷、异辛烷和苯标准溶液的浓度分别为20.0mg/L、20.0mg/L和100mg/L。


  以4cm石英比色皿加入四氯乙烯为参比,分别测量正十六烷、异辛烷和苯标准溶液在2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1处的吸光度A2930、A2960、A3030。将正十六烷、异辛烷和苯标准溶液在上述波数处的吸光度按照公式联立方程式,经求解后分别得到相应的校正系数X,Y,Z和F。


测定

油类的测定


  将萃取液转移至4cm石英比色皿中,以四氯乙烯作参比,于2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1处测量其吸光度A2930、A2960、A3030。


石油类的测定


  将经硅酸镁吸附后的萃取液转移至4cm石英比色皿中,以四氯乙烯作参比,于2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1处测量其吸光度A2930、A2960、A3030。


最后水样中石油的浓度可以按照相关公式计算。


注意事项 

-安全防护:四氯化碳有毒,操作需在通风橱中进行,佩戴防护手套和口罩。


-仪器维护:比色皿使用后需用四氯化碳清洗,避免残留污染。


-环境温度:实验室温度应保持稳定(±2℃),避免影响萃取效率。


方法优势与局限性

-优势:灵敏度高(可检测μg/L级)、抗干扰能力强(通过吸附净化)、适用于多种水体。


-局限性:无法区分石油组分(如烷烃、芳烃),且四氯化碳对环境有害,需妥善处理废液。


结语


红外分光光度法作为工业废水中石油含量检测的标准方法,其规范操作和严格质量控制是数据准确性的关键。随着绿色溶剂的研发(如替代四氯化碳),该方法将进一步优化,为环境监测提供更高效、环保的技术支持。




本文标题:红外分光光度法水质检测仪监测对工业废水中石油测定含量的步骤
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