田金鳳

(遼寧省本溪水文局，遼寧 本溪117000)

油類物質(zhì)對水體的污染是全球關(guān)注的問題，國家將化學(xué)需氧量、二氧化硫、煙塵、工業(yè)粉塵、石油類、氰化物、砷、汞、鉛、鎘、六價鉻、工業(yè)固體廢物等12種主要污染物列為重點總量控制指標，油在八項水質(zhì)污染物中也僅排在化學(xué)需氧量之后。水體中油類物質(zhì)的測定是一個重要而又復(fù)雜的問題，油類物質(zhì)的測定方法在很長一段時間內(nèi)沒有統(tǒng)一，各方法間也沒有可比性。以前用以測定油的方法有:重量法，比重瓶法，比濁(變換溶劑)法，氣相色譜法，電阻法，熱解法，紫外分光光度法(225 nm、254 nm)，熒光法，非分散紅外法，三波數(shù)紅外分光光度法等。

輕質(zhì)油易揮發(fā)，而重量法檢測流程長，并且重量法只能測定10 mg/L以上的油類物質(zhì)，所以此方法不適宜測定水中的油;紫外法和熒光法不能測定以甲基、亞甲基方式存在的油，只能測定以芳烴形式存在的油;非分散紅外法只能測定以甲基、亞甲基方式存在的油，不能測定以芳烴形式存在的油;較之以上方法，紅外分光光度法不但考慮了亞甲基基團中C－H鍵的伸縮振動，甲基基團的C－H鍵的伸縮振動，也考慮了同芳香環(huán)中C－H鍵的伸縮振動，此方法測油準確、可比，而且油標準物質(zhì)易制備。所以我們這里主要研究的是紅外測油儀對水體中油份的測定。本文以O(shè)IL480型紅外測油儀為例。

紅外測油儀除了具有紅外分光光度法功能外，同時具有非分散紅外光度法的功能?？捎糜诘乇硭?、地下水、生活污水、工業(yè)廢水中的礦物油和動植物油的檢測，針對于水體中油類物質(zhì)的測定，主要采用的是HJ637－2012環(huán)境保護標準。

1 基本工作原理

1.1 定性分析

一定頻率的紅外線經(jīng)過分子時，如果分子中某一個鍵的振動頻率和它一樣，這個鍵就吸收紅外線而增加能量，振動就會加強;如果分子中沒有同樣頻率的鍵紅外線就不會被吸收。若連續(xù)改變紅外線的頻率照射樣品時，則能過樣品吸收池的紅外線，有些區(qū)域較強，有些區(qū)域較弱，從而產(chǎn)生了紅外吸收光譜。

1.2 定量分析

當(dāng)某單色光譜通過被測溶液時，其能量就會被吸收。光強被吸收的強弱與被測物質(zhì)的濃度成比例。即符合比爾定律:

石油類物質(zhì)含量的測定，根據(jù)石油類(ISO)濃度計算公式:

其中 A2930，A2960，A3030是不同波數(shù)下的吸光度;X，Y，Z，F(xiàn)是校正系數(shù)。

1.3 分析方法原理

用四氯化碳萃取樣品中的油類物質(zhì)，測定總油，然后將萃取液用硅酸鎂吸附，除去動植物油類等極性物質(zhì)后，測定石油類。其差值為動植物油類濃度。

2 儀器組成

2.1 光學(xué)系統(tǒng)

1)光源;

2)反射鏡;

3)比色皿池;

4)光柵;

5)檢測器。

2.2 主機電氣系統(tǒng)

1)調(diào)制光源電路;

2)步進電機波長控制電路;

3)波長定位電路;

4)前置放大電路。

2.3 微機控制數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

1)模/數(shù)轉(zhuǎn)換;

2)儀器分析參數(shù)設(shè)定;

3)標準樣品測定;

4)未知樣品分析;

5)分析結(jié)果處理。

2.4 儀器主要參數(shù)

波數(shù)范圍:2 491～4 167 nm;

吸光度范圍:透過率100～1%T;

基本測量范圍:0.0～800 mg/L;

最低檢出濃度:0.000 8 mg/L(水樣中油濃度);

最大測量濃度:100%油;

掃描速度:紅外分光光度法:30～60秒 /次(掃描波長范圍可設(shè));

非分散紅外光度法:2秒/次

3 樣品的采集與前處理

3.1 樣品的采集

樣品采集時要選用500 ml或者1 000 ml的玻璃容器，樣品采集后應(yīng)該加鹽酸酸化至pH值≤2，如果不能保證在24 h內(nèi)分析，則應(yīng)該在2℃ ～5℃下冷藏保存，并在3 d內(nèi)分析。

3.2 樣品的前處理

將樣品全部轉(zhuǎn)至2 000 ml的分液漏斗，并將清洗樣品容器所用的25 ml四氯化碳也全部轉(zhuǎn)至分液漏斗中進行3 min萃取，靜置分層后，將下層液體通過烘干后的3 g無水硫酸鈉吸附，處理后的樣品可直接進行總油的測定。將測定后的樣品收集，再通過烘干后的3g硅酸鎂吸附，此樣品測定的是石油類。

4 儀器操作及注意事項

4.1 儀器操作

接好數(shù)據(jù)線和電源線，打開主機電源使儀器預(yù)熱20 min，雙擊OIL480ForWater，儀器連接成功后，會自動彈出以下頁面(見圖1)。

圖1 OIL480紅外測油儀操作界面圖

在該頁面設(shè)置下拉菜單中先對儀器參數(shù)進行設(shè)定，然后用40～60 mg/L的油標準物質(zhì)對儀器進行基準校準，一般在出廠前基準波長都調(diào)準好的，這個值基本不變。在此對話框中，樣品名稱、測試人員、溶劑定容體積、水樣體積、萃取液稀釋倍數(shù)等項都是可以根據(jù)測試要求更改的。需要注意的是，每次重新開機測試樣品前都要首先進行空白測試，空白測試的測試次數(shù)一般選擇3次，而在標樣測試和樣品測試時一般測試次數(shù)選擇2次。將盛有樣品的比色皿置于比色皿池中，點擊開始鍵后，儀器掃描并自動計算出樣品中油的濃度。

樣品測試結(jié)束后可以在數(shù)據(jù)管理下拉菜單中的報表輸出對話框里選擇所需測試結(jié)果，該測試結(jié)果導(dǎo)出后可將數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化成Excel文檔，方便后期對數(shù)據(jù)的整理及打印。

4.2 注意事項

(1)測試所用的四氯化碳溶劑毒性較大，所有操作應(yīng)該在通風(fēng)櫥內(nèi)進行。

(2)進行空白測試時，所用的試劑為四氯化碳。

(3)整個測試過程中所用的萃取液及溶劑均為四氯化碳，所以在樣品測量時，要避免水分的混入，以免影響測量結(jié)果的準確性。

(4)測試過程中盡量避免電壓不穩(wěn)及電磁場干擾，否則信號易出現(xiàn)偏移，吸收峰波動也會隨之變得極不穩(wěn)定。

(5)該儀器沒有自動進樣裝置，所以在對標準系列配置過程中要事先配制好各標樣濃度點，然后分點進行測量。

(6)判斷曲線的線性關(guān)系時，如果其數(shù)值未達到3個9以上，則該曲線不可用，應(yīng)該重新配制標樣。

5 測定數(shù)據(jù)的對比分析

選用2012－2014年所測試的三個不同量級的標準物質(zhì)數(shù)據(jù)與其相應(yīng)的標準值和不確定度進行比對。

表1 不同量級標準物質(zhì)數(shù)據(jù)對照表

其中 BX2012BY041201 的標準值為 45.0 μg/ml，不確定度為 2.6 μg/ml;BX2013BY060701 的標準值為 90.2 μg/ml，不確定度為 4.2 μg/ml;BX2014BY010701的標準值為 26.4 μg/ml，不確定度為 1.3 μg/ml，可見不同時間選用不同的曲線，不同的標準物質(zhì)對儀器進行測試，所測得的結(jié)果均在允許范圍內(nèi)，符合質(zhì)量控制要求，其結(jié)果是可信、可用的。

6 結(jié)語

紅外測油儀是現(xiàn)階段國內(nèi)外比較先進的測量水中動植物油和石油的儀器，紅外測油儀具有技術(shù)先進、操作簡便、方便快捷和結(jié)果準確可靠的特點，可向廣大基層監(jiān)測工作人員推薦。本文以作者實際工作的經(jīng)驗，介紹了紅外測油儀的工作原理、操作步驟和注意事項，簡單的介紹了紅外分光光度法，紅外分光光度法是從非分散紅外光度法中改進的一種油類測定方法，具有精度和準確性高，結(jié)果穩(wěn)定和時間短的優(yōu)點，并配有自動萃取裝置情況下，對大批水樣的油份分析能快速進行，值得推廣應(yīng)用。并且紅外法試劑用量少，檢測過程不用加熱，克服了重量法蒸發(fā)皿容易破裂等安全隱患，并防止四氯化碳蒸發(fā)所造成的環(huán)境污染，對環(huán)境保護有利。希望可以為剛剛接觸本儀器的工作人員提供實際幫助，大大簡化和縮短初學(xué)者的入門過程。

［1］曹威魏.卓立康.瑩水中礦物油和動植物油測定方法探討［J］.環(huán)境保護科學(xué).2003，29(118):30－31.

［2］HJ637－2012水質(zhì).石油類和動植物油的測定.