水中油类测定分析方法的综述
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紫外分光光度法测定水中的油水中的油类来自较高级生物或浮游生物的分解,也有来自工业废水和生活污水的污染。
漂浮于水体表面的油,影响空气-水体界面中氧的交换。
分散于水中的油,部分吸附于悬浮微粒上,或以乳化状态存在于水体中,部分溶于水中。
水中油可被微生物氧化分解,从而消耗水中溶解氧,使水质恶化。
重量法是常用的分析方法,它不受油的品种限制,所测定的油不能区分矿物油和动、植物油。
重量法方法准确,但操作繁杂,灵敏度差,只适于测定 5mg/L 以上的油品。
紫外分光光度法比重量法简单。
石油类含有的具有共轭体系的物质在紫外光区有特征吸收峰。
带有苯环的芳香族化合物主要吸收波长微 250~ 260nm,带有共轭双键的化合物主要吸收波长为 215~230nm。
一般原油的两个吸收峰波长为 225 及 256nm,其他油品如燃料油、润滑油等的吸收峰也与原油相近。
本方法测定波长选为 256nm,最低检出浓度为 0.05mg/L,测定上限为 10mg/L。
仪器和试剂紫外分光光度计(具有 1cm 石英比色皿)。
1L 分液漏斗。
水中油类的紫外分光光度法测定 25mL 容量瓶。
石油醚(60~90℃)或正己烷:纯化后使用,透光率大于 80%。
如不纯,可用下法纯化。
纯化:将 0.30~0.15mm(60~100 目)粗孔微球硅胶和 0.246~0.125mm (70~ 120 目)中性层析氧化铝在 150~160℃活化 4h,趁温热装入直径 2.5cm、长75cm 的玻璃柱中,使硅胶柱高 60cm,上面覆盖 5cm 厚的氧化铝层。
将石油醚通过此柱后收集于试剂瓶中。
以水为参比,在 256nm 处透光率应大于 80%。
油标准贮备液:用 20 号重柴油、15 号机油或其他认定的标准油品配制。
准确称取标准油品 0.1000g 溶于石油醚中,移至 100mL 容量瓶中,并用石油醚稀释至标线,此溶液每毫升含 1.00mg 油,贮于冰箱备用。
(1+1)硫酸。
水中油分析仪基本测量方法有哪几种?
水中油分析仪,是用来检测炼化污水中石油类污染排放量的仪器,有便携式、台式和在线式,在中石油、中石化、中海油等石油石化企业有大量的用户群体。
水中油含量分析仪测量基本方法有以下几种:
1、重量法
使用石油醚萃取,然后蒸发称重。
该方法操作比较麻烦,灵敏度低,只能测量
10mg/L以上的水。
2、紫外法
使用石油醚萃取,在紫外分光光度计.上测量。
方法的灵敏度比较高,但测量有一定的局限性。
3、非分散红外法
使用四氯化碳萃取,在红外2930cm-1处测量。
方法的灵敏度较高,但测量也有一定的局限性。
4、红外分光光度法
红外分光油分析仪作为测量水中油的专用份析仪器,可用于地面水、地下水、生活污水和工业废水中的石油类和动物、植物油的测定,也可用于测定空气中的油烟。
对水中油浓度的检测需要根据实际情况选择合适的检测方法和仪器,并对实验结果进行正确解读和处理。
水中油含量分析水中油含量的测量应用需求比较广,比如换热器泄露水中油分析(0-100ppm)、冷凝器泄露水中油(0-10ppm)、循环水水中油(0-10ppm)、采油回排水水中油0-500ppm、油罐排水水中油(0-500ppm)、油库保温蒸气冷凝水中油(0-100ppm) 等!目前测量水中油的产品比较多,但是质量参差不齐。
原理上主要有近红外散射原理以及紫外荧光原理。
紫外荧光主要是针对芳烃油,而炼油厂有烯烃、烷烃、芳烃等,也可以采用近红外散射原理对浊度测量来实现。
产品的差异很大,比如是采用高端LED光源(5-10年使用寿命),还是低端的水银钨丝或则白炽钨丝使用寿命(3000小时-1年)、是采用带有参考波长的双通道的双波长测量,还是没有背景参照的单通道测量、是客户可以自主更换光源和波长还是必须要送到原厂更换和再次标定、这些差别是客户选择合适产品及其重要的考虑事项。
下面介绍两种前沿的测量技术第一种技术:采用LED近红外光源通过浊度测量实现油含量测量特征介绍:•测量原理:光衰减和散射光的比率曲线•光源:LED 近红外光源光源寿命超过100000小时•范围:0.01 - 4000 NTU/FNU 0-5AU 或则0-100% 悬浮固体浓度•NTU随着浊度增加而增加(信号在高值时不恢复)•比率测量90 Ratio Measurement•实时持续测量•在极低至中等浊度下具有优秀的灵敏度•0.01NTU 1 NTU 相当于约2 ppm 的油•采出水中的油含量•冷凝水和冷却水•光学窗口结垢& 样品颜色补偿原油是一种由各种分子量的碳氢化合物和其他液体有机化合物组成的黄色至黑色的液体。
原油不与水混合,但在混浊条件下,原油会形成水包油乳液,浊度与油浓度成正比。
优点是所有的电子设备,包括长寿命高性能LED光源和光电探测器,都安装在分析仪外壳内,即使在最危险的环境下也能安全运行。
工业级光纤用于将分析仪外壳内的低功率冷光传输到采样点并返回。
水中油类测定分析方法的综述李海州(浙江海洋学院海洋与技术学院,浙江舟山316004)[摘要]:本文对国内外学者有关水中油类的测定方法做了比较系统的综述。
对几种水中油类的常用方法,重量法、紫外分光光度法、荧光分光光度法、红外分光光度法和非分散红外光度法做了简要介绍,并对其优劣进行了评价。
另外,介绍了测定水中油类含量存在的难点、发展趋势和技术改进等。
关键词:水;油类;测定分析油类是指任何类型的(矿物油、植物油等)及其炼制品(汽油、柴油、机油、煤油等)、油泥和油渣[1]。
油类主要有漂浮油、分散油、乳化油、溶解油和油类附着在固体悬浮物表面而形成油膜---固体物5种形式。
全世界每年至少有500—1000吨油类通过各种途径进入水体,由于漂浮于水体表面的油将会影响空气和水体表面氧的交换,而分散于水体中以及吸附于悬浮颗粒上或以乳化状态存在于水体的油易被微生物氧化分解,并将消耗水中的溶解氧,从而使水质恶化;油膜还能附着于鱼鳃上,使鱼类窒息而死;当鱼类产卵期,在含有油类污染物质废水中孵化的鱼苗,多数为畸形,生命力低下,易于死亡;含有油类污染物的废水进入水体后,造成的危害很为严重,不仅影响水生生物的生长,降低水体的自我净化能力,而且影响水体附近的环境,因此,油类是水体环境中的主要污染物之一,在水质监测中,也是一项重要的监测项目。
要消除油类对环境的污染和危害,首先就必须能够准确的测定水中油类的含量。
然而,水中油类含量测定又是比较复杂的,因为水中的油类成分是相当复杂的,此外不同地区、不同行业水体中油类污染的成分也不同,无法有用单一的油标准进行对照,无法准确测定,所以水体中油类物质含量的测定问题是环境分析化学一个古老、重要而又困难的问题。
目前水体中油类测定常用的方法有重量法、紫外分光光度法、荧光分光光度法、非分散红外光度和国家最新颁布的国家标准方法红外分光光度法等[2],本文简要介绍以上几种方法的原理和优劣,及人们对水体中油类监测分析方法的创新和改进。
水中油检测仪原理及分析方法随着工业化和城市化的深入发展,水污染问题越来越严重,水中油类污染物也逐渐成为环保领域要解决的难题之一。
水中油类污染物的检测需要专业仪器和测试技术,而水中油检测仪便是用于检测水体中油类污染物的一种仪器。
本文将介绍水中油检测仪的原理及其分析方法。
一、水中油检测仪的原理水中油检测仪是一种能在水环境中直接检测油污染的仪器。
检测方式有两种,一种是利用紫外线吸收分光光度法检测油类污染物,一种是利用荧光原位探测法检测油类污染物。
1.紫外线吸收分光光度法该方法是利用油类污染物在紫外线下的吸收特性来检测的。
它的原理是通过将检测器照射于含有油污染物的水样中,使得水样中的油污染物的能量被吸收。
同时,在传输的过程中,光的强度会随着油污染物的浓度而降低。
通过检测测量得到的光强信号,可以计算出油污染物的浓度。
2.荧光原位探测法荧光原位探测法是新型的油污检测技术,它基于荧光分析的原理,通过荧光染料与油类污染物之间的特定反应,测定水中油类污染物的含量。
荧光原位探测法技术成熟,具有快速、准确、无需分离样品等特点,可以用于在线检测油类污染物。
二、水中油检测仪的分析方法水中油检测仪的使用方法相对简单,但使用正确的方法可以保证检测精度。
下面将分别介绍紫外线吸收分光光度法和荧光原位探测法的使用方法。
1.紫外线吸收分光光度法的使用方法步骤一:打开检测仪器的电源并进入菜单界面,选择UV(紫外线光谱)模式。
步骤二:准备样品,将所需测量的水样送入检测器的试管中。
步骤三:选择所需的波长范围,并设置检测参数(如初始值和终止值)。
步骤四:开始检测,等待一段时间后,读取仪器上显示出来的检测结果。
2.荧光原位探测法的使用方法步骤一:打开检测仪器的电源,并进入相应的菜单界面,选择荧光探针模式。
步骤二:准备样品,将所需测量的水样送进试管中。
步骤三:加入荧光探针,按照设备操作说明进行样品的搅拌,并等待一段时间。
步骤四:读取仪器上显示出来的检测结果。
环境水体中油类检测方法概况作者:王璐许岩来源:《河北渔业》2021年第09期摘要:介绍了目前国内外多种测定环境水体中油类检测方法,归纳了各方法多方面优缺点,并在此基础上对其技术前景作出展望,建议尽快推广使用红外分光光度法。
关键词:油类;检测方法;水体从上世纪七十年代起,在环境水体油类检测中,重量法由于不受油品限制,設备简单,在世界范围内得到广泛应用。
后随检测技术不断发展,紫外分光光度法、气相色谱法以及红外分光光度法逐渐应用其中。
但紫外分光光度法选择性差,气相色谱法操作繁琐耗时,上世纪九十年代,红外分光光度法以其灵敏度高、分析物质全面的优势占据水中油检测方法的主要地位。
但该法以四氯化碳为萃取剂,在《关于消耗臭氧层的蒙特利尔议定书》中明确禁用,面临被淘汰的处境。
从1996年开始,主要国家以及国际组织陆续颁布了气相色谱法、更换了萃取剂的红外光度法等标准方法。
目前,重量法、紫外分光光度法、荧光光度法、红外分光光度法和非分散红外分光光度法为我国测定石油类的常用方法,此外还有浊度法、电阻法、热接法、光反射法等,但环保行业的检测方法仅有红外分光光度法以及重量法[1-3]。
文章将对部分测定环境水体中油类检测方法作简要介绍。
1 检测方法1.1 重量法重量法是测定水中油类的经典方法。
方法使用萃取剂提取已酸化样品中油类,萃取液通过氧化铝柱除去动植物油类后蒸发称重,计算油类含量。
一般以石油醚或正己烷为萃取剂,方法结果比较稳定,不受油品影响,但沸点低于萃取剂的挥发性物质在蒸发中易损失,且检出限较其他方法高,检出限最低1.4 mg/L,一般用来测定含油量较高的污水,不能准确测量低浓度(1.2 紫外分光光度法紫外分光光度法是利用石油类在215~260 nm紫外区的特征吸收来测定其含量。
测定范围为0.05~50 mg/L。
以正己烷为萃取剂,灵敏度虽高,检出限为0.003 5 mg/L,但对于组分复杂的废水和环境水体,紫外吸收强度存差异较大,标准油寻求困难,影响数据可比性和准确性,不被国内外推荐[9-10]。
水中油测量的讨论一、低浓度样品(1mg/L )的测量低浓度样品的测量是一项精细的工作,只有作好测量的各个环节,才能保证测量结果的精确,可靠。
1、准备①测试中所用萃取瓶、容量瓶、量筒、烧杯、石英比色皿等玻璃器皿必须清洁,(可参考玻璃器皿的洗涤)。
②测试所用的试剂、试料,如CCL4 、NaC1、无水Na2SO4 、硅酸镁等应按国家标准规定的方法进行处理。
(可参考五、分析必备的试剂、材料、仪器和设备)③建议在使用无水Na2SO4和硅酸镁前,用满足标淮要求的CCL4 进行冲洗,然后再用。
④萃取液CCL4一定要满足国标规定的要求,吸光度应不超过0.03,即透过率不小于94%。
2、操作①尽量选用长光程的比色皿,并建议采用低浓度专用的石英比色皿。
②仔细测量空白值,空白值测量得好,可减少系统误差,建议按以下方法操作。
a仪器予热不少于30分钟。
b将盛有空白样品的参比池、样品池按说明书要求分别放入相应的样品池座中,静止2分钟,再进行测空白操作。
c为确保空白值测量得好,可在空白测量结束后,将空白当作样品测量,检查空白样品的浓度值是否≤0.1,否则重新测量空白。
d样品池的放置直接影响浓度,因此一定要注意样品池的方向和测量空白时保持一致,并使其紧靠狭缝端(显示屏一端),并静止2分钟,再进行测量。
低浓度样品应进行三次以上的测量,取其平均值。
e建议每测一个低浓度的样品(小于0.05mg/L)最好测量一次空白值,这将使结果更精确。
二、测量低浓度水样(地下水和一、二级水体)时产生误差的分析测油仪在测量已知标准样品时(低浓度)正常;但在测量低浓度水样时,数据异常。
比如,出现负值,结果比予想的偏大等。
测标准油样数据正常,说明仪器完好,而测水样不正常可能因以下环节造成。
1所用器皿不洁净,污染了水体。
2无水硫酸钠、硅酸镁、脱脂棉等吸咐剂不纯,含有油类或其他极性物质。
3萃取剂四氯化碳不纯,含有较高的极性物质,水相对四氯化碳中的极性物质进行反萃取,水相反萃取出的极性物质有可能大于四氯化碳相所萃取样品的油份含量时,测试结果显示出负浓度值。
水中油类测定分析方法的综述
李海州
(浙江海洋学院海洋与技术学院,浙江舟山316004)
[摘要]:本文对国内外学者有关水中油类的测定方法做了比较系统的综述。
对几种水中油类的常用方法,重量法、紫外分光光度法、荧光分光光度法、红外分光光度法和非分散红外光度法做了简要介绍,并对其优劣进行了评价。
另外,介绍了测定水中油类含量存在的难点、发展趋势和技术改进等。
关键词:水;油类;测定分析
油类是指任何类型的(矿物油、植物油等)及其炼制品(汽油、柴油、机油、煤油等)、油泥和油渣[1]。
油类主要有漂浮油、分散油、乳化油、溶解油和油类附着在固体悬浮物表面而形成油膜---固体物
5种形式。
全世界每年至少有500—1000吨油类通过各种途径进入水体,由于漂浮于水体表面的油将会影响空气和水体表面氧的交换,而分散于水体中以及吸附于悬浮颗粒上或以乳化状态存在于水体的油易被微生物氧化分解,并将消耗水中的溶解氧,从而使水质恶化;油膜还能附着于鱼鳃上,使鱼类窒息而死;当鱼类产卵期,在含有油类污染物质废水中孵化的鱼苗,多数为畸形,生命力低下,易于死亡;含有油类污染物的废水进入水体后,造成的危害很为严重,
不仅影响水生生物的生长,降低水体的自我净化能力,而且影响水体附近的环境,因此,油类是水体环境中的主要污染物之一,在水质监测中,也是一项重要的监测项目。
要消除油类对环境的污染和危害,首先就必须能够准确的测定水中油类的含量。
然而,水中油类含量测定又是比较复杂的,因为水中的油类成分是相当复杂的,此外不同地区、不同行业水体中油类污染的成分也不同,无法有用单一的油标准进行对照,无法准确测定,所以水体中油类物质含量的测定问题是环境分析化学一个古老、重要而又困难的问题。
目前水体中油类测定常用的方法有重量法、紫外分光光度法、荧光分光光度法、非分散红外光度和国家最新颁布的国家标准方法红外分光光度法等[2],本文简要介绍以上几种方法的原理和优劣,及人们对水体中油类监测分析方法的创新和改进。
1.重量法
重量法是用有机萃取剂(石油醚或正己烷)提取酸化了的样品中的油类,将溶剂蒸发掉后,称重后计算油类含量。
重量法应用范围不受油品的限制,可测定含油量较高的污水,不需要特殊的仪器和试剂,测定结果的准确度较高、重复性较好。
缺点是损失了沸点低于提取剂的油类成分,方法操作复杂,灵敏度低,分析时间长,并要耗费大量的提取剂,而且方法的精密度随操作条件和熟练程度不同差异很大。
因此,水体中动植物油含量较高的,采用该方法较适合,可以得到
比较准确的结果;工业废水、石油开采及炼制行业中含油量较高,此方法也适用,但对于油类含量底于10mg/L的水样,测定结果误差较大[3],一般来说,该方法不适合测定海水中的油类含量。
2.紫外分光光度法
紫外分光光度法是利用油类中芳香族化合物和含共轭双键化合物在215—260紫外区的特征吸收测定油类的含量。
该方法是仪器分析油类较好的方法,该方法精密度高,操作简单,适用范围0.05—
50mg/L的含油水样,所用溶剂为石油醚或正己烷,它溶解能力强,来源较广,毒性小。
如果要精确测定含油量,其中标准油取得十分困难,因此,数据可比性和准确性都较差[4],但吴玉新[5]在实验证明该方法的准确度相对误差不超过3%。
如果能简化标准油品的提取过程,其应用范围将进一不扩大。
3.荧光光度法
荧光光度法的原理是根据有机物吸收紫外光后发射出的荧光强度定量。
同紫外一样,产生荧光的物质主要是芳香族化合物和含共轭双键化合物。
荧光光度法是最为灵敏的测油方法,其测定范围为
0.002—20mg/L,但当油品组分中芳烃数目不同时,所产生的荧光强度差异很大。
4.红外分光光度法和非分散红外光度法
红外分光光度法采用四氯化碳(三氯三氟乙烷)萃取水体中的油类物质,根据油类中碳氢伸缩振动在红外光谱区产生的特征吸收测定油类的方法。
红外光度法分为非分散红外光度法和红外分光光度法,非分散红外光度法利用油中烷烃的甲基、亚甲基在近红外区34μm 附近的特征吸收,红外分光光度法利用烷烃中甲基、亚甲基及芳烃的碳氢振动3个波长的吸收。
钱达[6]用红外分光光度法分析测定了水中总油和矿物油的含量,实验结果表明:该方法重现性好,准确度高,灵敏度高,可比性较好,测定范围宽(50mm)吸收池,油样浓度范围为0.5—10mg,10mm 吸收池,油样浓度范围为20—400mg/l,检出限为0.02mg/l,实验结果令人满意。
然而,非分散红外光度法由于没有考虑到芳烃类化合物,当油品中芳烃含量超过25%时,它的吸光系数和通常油品(其中芳烃含量不超过15%)有很大差异[4]。
因此,非分散红外光度法采用的标准油品应尽可能选用与污染源相同或相近的油品。
红外分光光度法的优点为由于充分考虑了烷烃和芳香烃的共同影响,如规定一种混合油品为标准油品,则待测样品中各烃类的组成变化对测定的结果影响不大。
在该方法重视使用氯化碳(或三氰三氯乙烷)是国际公约《关于消耗臭氧层物质的蒙特利而议定书》限制使用的试剂,至2010年发展中国家必须全部停用,因此积极开发和寻找代替产品是解决测油问题的当务之急。
5.尝试和改进
鉴于上述情况和检测工作中所遇到的实际情况,人们开始对水体中
油类的监测进行了不同方面的尝试和改进。
目前无论是采用光度法还是重量法分析测定水体中的油类含量,都
少不了萃取这一重要的操作步骤,张吉[7]应用仪器萃取水体中的油类,既省力,又大大提高样品测定结果的紧密度、准确度和可比性。
戴泳[8]对紫外分光光度法测定水体中的油类作了改进,方法在油标、氯化钠和无水硫酸钠的选择及用量等方面作了一些实验,实验结果表明:目前常使用的大庆原油或15#机油作为油标使用,只限于被
测水体中污染油的峰值与其相同或接近时,才是可靠的,否则所得
结果都有不同的误差。
氯化钠的加入量对测定结果无明显影响,用
量在7-10克是吸光度基本稳定,另外方法采用工作曲线代替标准曲线,可使用回收率达到98.6%,并提高了测定的准确性。
姚经纬[9]采用紫外分光光度法测定了废水中的油类,并对油类的标
准问题进行了讨论,实验结果表明:选用标准时应根据废水中某油
为主,就用该油为标准波长也选用其油的最大吸收波长,若废水中
有两中以上油质为主就用重量法从该废水中制取的油质为标准油,
波长通过该油质扫描而定。
王喜贵[10]利用PECDS指令和OBEY语言编制了一个利用峰面积进行
红外光谱定量测定,同时将该方法与用重量法,峰高法作了比较,
实验结果表明:方法使用简便,分析精度高,减少了噪声等因素的
影响,测定结果良好。
刘延良[4]对现行方法使用的四氯化碳萃取剂在2010年被禁用问题,提出了以四氯化乙烯代替四氯化碳的建议。
夏达英[11]在水中矿物油荧光特性实验研究,得出结论:可以利用现场测量水域中矿物油污染的程度(浓度和范围),而且可以充分利用激光谱,荧光谱和测量荧光余辉时间,可以分别做为鉴别油类污染的种类和程度信息的数据。
由此可见,随着社会经济的迅猛发展和人类生活水平的不断提高,人们的环境保护意识得到进一步的发展与深化,水中油类污染对环境质量和人体健康的影响,受到人们越来越多的关注和重视,因此随着科学技术的不断进步和发展,在加大环境保护宣传力度,加强环境法制建设和环境管理力度的同时,水中油类检测分析的探索和研究将会有新的开拓和发展。
[参考文献]
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[2] 国家环保局《水和废水监测分析方法》编委会. 水和废水监测分析方法[M].第四版.北京:中国环境科学出版社,1998.111页
[3] 周昭智.含油污水中石油类分析中的影响因素[J].环境科学和术, 2001,S1.
[4] 刘延良,刘京,齐文启等.水中石油类分析方法的现状[J].环境科学研究,2000,10(05):38—39.
[5] 吴玉新.紫外分光光度法测定污水中油含量的研究[J].环境保护. 1998,四
[6]钱达.交通环保,1997,18(3):3114
[7] 张吉,王培花.仪器仪表与分析监测,1998,2:392
[8] 戴泳.紫外分光光度法测定水中的方法改进[J].干旱环境监测. 1994,01
[9] 姚经纬.理化检验(化学分册),1990,26(3):887
[10] 王喜贵,刘志伟,李景峰等.内蒙古师大学报(自然科学版), 1996,1:4615
[11] 夏达英黄渤海海洋,2002.20[2]:91--97。