張博
摘 要:著重研究JDS-106U型紅外分光測油儀實驗室應(yīng)用,分析了原理和實驗條件,并用標準物質(zhì)進行了測定和精密度實驗,驗證了方法的準確性。JDS-106U型紅外測油儀符合國家規(guī)定的標準分析方法(GB/T16488-1996),適用于地表水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水中的石油類和動植物油的測定。
關(guān)鍵詞:紅外分光測油儀;石油;應(yīng)用研究
JDS-106U型紅外測油儀是基于國標《水質(zhì) 石油類和動植物油的測定 紅外光度法》(GB/T 16488-1996)研制的利用紅外分光光度法測定石油類的測量儀器?!端蛷U水監(jiān)測分析方法》中列舉三種方法對水體中油類物質(zhì)進行測定。GB/T 16488-1996對石油類的定義即在規(guī)定的條件下,用四氯化碳萃取、不被硅酸鎂吸附,并且在波數(shù)為2930cm-1、2960cm-1和3030cm-1全部或部分譜帶處有特征吸收的物質(zhì)。
1 三種方法比較
(1)重量法:適于測定10mg/L以上的含油樣品,是常用的分析方法,它不受油品種限制,但操作繁雜,靈敏度低。方法的精密度隨操作條件和熟練程度的不同差別很大。
(2)紅外分光光度法:適用于0.01mg/L以上的含油水樣,該方法不受油品種的影響,能比較準確地反映水中石油類的污染程度。
(3)非分散紅外法:適用于測定0.02mg/L以上的含油水樣,但當油品相差較大,測定的誤差也較大,尤其當油樣中含芳烴時誤差要更大一些。
2 JDS-106U型紅外測油儀
2.1 特點
(1)測量準確度高:無標準曲線修正,測量誤差不超過±5%。
(2)定性分析可靠,譜圖清晰,能夠分辨出各種干擾現(xiàn)象,使用非常方便。
(3)自動化程度高,支持Windows2000/XP操作系統(tǒng);由計算機控制波長掃描精度,使機械誤差影響趨近零。
(4)測量基線漂移消光度趨近于零。
(5)具有紅外譜圖分析、定性分析、譜圖存儲、數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計計算等功能。
(6)具有非色散測量結(jié)果直讀功能。
(7)具有測量校正系數(shù)功能。
2.2 分析原理
能被四氯化碳溶解的碳氫化合物稱為總油,包括礦物油和動、植物油。碳氫化合物在紅外分光光度法中表示為:能被四氯化碳溶解,并在波數(shù)2930cm-1、2960cm-1和3030cm-1產(chǎn)生特征吸收的物質(zhì)。
(1)油的定性:紅外吸收光譜中,當波數(shù)在2930cm-1、2960cm-1和3030cm-1處有特征吸收(銳鋒),是油的特征吸收峰。
(2)油的定量:波數(shù)2930cm-1特征吸收是亞甲基CH2的吸收,波數(shù)2960cm-1特征吸收是甲基CH3的吸收,波數(shù)3030cm-1特征吸收是CH的吸收,它們的和是總含量油。
計算公式:C=X·A2930+Y·A2960+Z·(A3030-A2930/F)
C-含油量(mg/L);
A2930、A2960、A3030-各自波數(shù)的吸光度;
X、Y、Z、F-上述波數(shù)的校正系數(shù)。
2.3 儀器技術(shù)指標
(1)檢出限:0.2mg/L;(2)測量重復性:變異系數(shù)<2%;(3)測量準確度:無標準曲線修正測量(5、10、40mg/L),誤差≤±5%;(4)穩(wěn)定度:零點、滿度≤±1/8h;(5)校正系數(shù)準確度:測量誤差≤±5%;(6)測量范圍:0~80 mg/L(4cm比色皿);(7)相關(guān)系數(shù):(0~80mg/L標液)r>0.999;(8)甲基分辨率:>3%;(9)譜圖最小刻度:5cm-1;(10)水樣最大測量濃度:64000 mg/L(變換比色皿規(guī)格和萃取比)。
實驗室中,采用5只標準樣品對儀器進行檢驗,其結(jié)果如下:
表1 標準物質(zhì)檢驗結(jié)果 單位:mg/L
通過5組數(shù)據(jù)對比,其誤差均在5.0%以內(nèi),絕對偏差均小于標準樣品的不確定度。說明JDS-106U型紅外測油儀在實驗室應(yīng)用中達到國標(GB/T 16488-1996)要求。
2.4 重量法與儀器法對比
利用同一污水樣品分別采用重量法和JDS-106U型紅外測油儀進行對比試驗,內(nèi)控樣做校核,其結(jié)果見表2。
表2 兩種方法對比結(jié)果 單位:mg/L
在同一水樣的方法對比試驗中可見,重量法誤差遠大于儀器法,且儀器法誤差小于標樣不確定度。
3 結(jié)束語
利用JDS-106U型紅外測油儀實驗室測定水體中石油類,方法檢測范圍大,準確、便捷、靈敏度高,完全適用于水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測工作的需要。
參考文獻
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