紅外分光光度法測定城市污水中的油
李素芳 (蘇州市城市排水監(jiān)測站)
【摘 要】:本文介紹了使用紅外分光光度法對城市污水中油的測定和實驗過程,并提出了測定過程中應(yīng)注意的問題。
【關(guān)鍵詞】:紅外分光光度法 測定 油
一、概述
油是國家環(huán)境決策實行污染物達標(biāo)排放總量控制項目之一。城市污水的油主要來自工業(yè)廢水和生活污水的污染。水體中的油類物質(zhì)的測定是一個重要而又復(fù)雜的問題。而本站采用的紅外分光光度法(GB/T16488-1996)不受油的成分結(jié)構(gòu)的限制,能比較準(zhǔn)確地反映水中油的污染程度。本文利用紅外分光光度計法對城市污水中油測定,操作簡便,自動化程度高,準(zhǔn)確可靠,完全滿足監(jiān)測要求。
二、儀器和方法原理
a 儀器
1. 紅外光譜儀,并配有4cm帶蓋石英比色皿。
2. 分液漏斗:1000ml,活塞上不得使用油性潤滑劑。
3. 采樣瓶:玻璃瓶。
4. 比色管:50ml。
5. 容量瓶:100 ml和1000ml。
b基本原理:定量分析時,當(dāng)某單色光通過被測溶液(用四氯化碳萃取水中的油類物質(zhì),測定總萃取物。總萃取物的含量由波數(shù)分別為2930cm-1、2960 cm-1、3030cm-1譜帶處有特征吸收的物質(zhì)。)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。即遵守朗伯-比爾定律:A=㏒(1/T)=㏒(I0/I)=a*b*c
其中:T=(I/I0)*100%,為透過率;
I0為入射光強度;
I為透射光強度;
A 為常數(shù);
B為液層厚度;
C為樣品濃度;
如果固定液層厚度B。其它測試條件不變,那么A就與溶液中待測油的濃度C成正比,即:A=KC
這就是OIL 420型紅外分光測油儀測油的理論依據(jù)。
三、實驗部分
1. 所需配備的溶液
a無水硫酸鈉(Na2SO4):在高溫爐內(nèi)300℃加熱2小時,冷卻后裝入磨口玻璃中,干燥器內(nèi)保存。
b氯化鈉(NaCl)。
c 鹽酸溶液:1+5
d標(biāo)準(zhǔn)油貯備液:準(zhǔn)確稱取0.1000g標(biāo)準(zhǔn)油,溶于適量的四氯化碳中,移入100ml容量瓶,用四氯化碳稀釋至標(biāo)線,該溶液為1000mg/L的標(biāo)準(zhǔn)油貯備液。
e標(biāo)準(zhǔn)油使用液:取10ml標(biāo)準(zhǔn)油貯備液移入100ml容量瓶, 用四氯化碳稀釋定容,該溶液為100mg/L標(biāo)準(zhǔn)油使用液。
2. 儀器工作條件設(shè)定:
溶劑定容體積:50ml; 水樣體積:100 ml;萃取液稀釋倍數(shù):1倍;芳烴吸收閾值:0吸光度;吸收光程:4cm。
3.測定步驟
(1)水樣的萃取
把100 ml的水樣全部倒入分液漏斗中,加鹽酸酸化至PH≤2(約5毫升),用20毫升四氯化碳洗滌采樣瓶后移入分液漏斗中,,加入氯化鈉(10克),劇烈振蕩2分鐘,并不時放氣,靜置分層后,把萃取液經(jīng)鋪有10mm厚度無水硫酸納的漏斗流入50毫升比色管內(nèi)。用20毫升四氯化碳重復(fù)萃取一次。然后用適量四氯化碳洗滌漏斗,加四氯化碳稀釋至標(biāo)線定容,并搖勻。同時量取二次蒸餾水100 ml,其操作方法同上,做試驗空白樣品。
(2)測定
在檢測樣品前,先打開電腦及測油儀主機,先預(yù)熱10-20分鐘,此時,可以先取一個比色皿,倒入空白四氯化碳,放入儀器主機中,進入操作軟件,選擇F3,選擇空白調(diào)零項,在上面的次數(shù)選擇3次,點擊開始,讓其自動調(diào)零,待空白圖譜比較重合時,就可以進行樣品測定了。
四、測試結(jié)果
表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線
分析編號
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0#
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1#
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2#
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3#
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4#
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5#
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標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(mg/l)
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0.00
|
5.00
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10.00
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20.00
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40.00
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100.00
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吸光度(A)
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0.017
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3.689
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9.624
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22.516
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44.837
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117.782
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減空白吸光度(A)
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0.000
|
3.672
|
9.607
|
22.499
|
44.820
|
117.765
|
回歸方程
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Y=-1.62 +1.1891X
R=0.9997
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相關(guān)系數(shù)
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表2 各污水處理廠污水測定結(jié)果(mg/l)和加標(biāo)回收率
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樣品含量(mg/l)
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加標(biāo)量(mg/l)
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樣品﹢加標(biāo)量(mg/l)
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加標(biāo)回收率(%)
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城東廠進水
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12.3
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10
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22.2
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99.0
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城東廠出水
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3.76
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5
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8.70
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98.8
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城西廠進水
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8.82
|
10
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18.4
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95.8
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城西廠出水
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3.52
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5
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8.6
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102
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福星廠進水
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5.05
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5
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10.2
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103
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福星廠出水
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2.55
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5
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7.61
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101
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表2 可以看出加標(biāo)回收率均在95%~105%之間,結(jié)果準(zhǔn)確。
表3精密度試驗:對某一樣品11次測量如下
第一次
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39.335
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第五次
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39.415
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第九次
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39.302
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RSD=0.227%
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第二次
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39.503
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第六次
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39.340
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第十次
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39.314
|
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第三次
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39.508
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第七次
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39.283
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第十一次
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39.308
|
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第四次
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39.472
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第八次
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39.276
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平均值:39.369
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表4檢出極限測量:空白11次測量如下
第一次
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0.018
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第五次
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0.059
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第九次
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0.059
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DL=0.042
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第二次
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0.032
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第六次
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0.066
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第十次
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0.059
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第三次
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0.041
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第七次
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0.054
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第十一次
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0.048
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第四次
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0.046
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第八次
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0.050
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平均值:0.048
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結(jié)果顯示:表2、3、4表明方法的精密度和準(zhǔn)確均符合要求(GB/T16488-1996國標(biāo)的檢出限為0.1mg/L)
五、操作和注意的問題
1四氯化碳做溶劑時,它的純度對測定結(jié)果影響很大。現(xiàn)推薦一種較簡便地提純四氯化碳的方法:選一較好廠家(如南京化學(xué)試劑一廠)的溶劑,先用蒸餾水?dāng)嚢杷矗傩姓麴s一次,一般即可達到要求。
2儀器分析過程避免強電場、空氣溫度、壓力強烈變化
3鹵鎢燈是一種消耗品,當(dāng)光源發(fā)光強度下降到儀器無法準(zhǔn)確測定結(jié)果時,需要更換鹵鎢燈。
4測定空白溶液、標(biāo)準(zhǔn)溶液及未知樣品時,一定要注意比色皿的方向是一致的,同時還要保證每次測定時比色皿位置的一致性。
5波長走偏時,檢查空白譜圖。增加基準(zhǔn)波長數(shù)字則吸收倒峰右移,減少基準(zhǔn)波長數(shù)字則吸收倒峰左移。使樣品亞甲基的吸收倒峰的峰尖對準(zhǔn)2930波數(shù)上,也就是倒吸收峰峰尖與界面中藍色豎線相重合即好。
(本文發(fā)表于《江蘇市政》雜志2006年第1期,江蘇省市政工程協(xié)會主辦)