水中石油類(lèi)、動(dòng)植物油類(lèi)測(cè)定常見(jiàn)問(wèn)題分析

摘要：石油類(lèi)和動(dòng)植物油類(lèi)是水質(zhì)分析的重要指標(biāo)，可是受自然或者人為等諸多因素的影響導(dǎo)致水中石油類(lèi)、動(dòng)植物油類(lèi)的實(shí)驗(yàn)分析常常出現(xiàn)一些問(wèn)題。本文分析實(shí)驗(yàn)室中常見(jiàn)的問(wèn)題，并從實(shí)驗(yàn)儀器、樣品采集、乳化現(xiàn)象、分析試劑、實(shí)驗(yàn)器皿及硅酸鎂的應(yīng)用等方面進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：石油類(lèi)；動(dòng)植物油類(lèi)；常見(jiàn)問(wèn)題；乳化現(xiàn)象

中圖分類(lèi)號(hào)：X5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2018）03-0227-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.136

Abstract： Petroleum and animal and vegetable oils are important indicators of water quality analysis. However， due to natural or man-made factors， there are some problems in the experimental analysis of petroleum， animal and vegetable oils in water. In this paper， some common problems in laboratory analysis are analyzed from experimental instruments， Sample collection， emulsification， analytical reagents， laboratory vessels and the application of magnesium silicate and so on.

Key words： Petroleum；Animal and vegetable oils；Common problems；Emulsification

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，水環(huán)境的污染日益引起人們的重視。近年來(lái)，水中石油類(lèi)、動(dòng)植物油類(lèi)的污染也逐漸受到人們的關(guān)注。受到油類(lèi)污染的水體會(huì)在表面形成油膜阻隔了水和空氣中氧的交換，同時(shí)油類(lèi)的降解也需要消耗掉水中的氧，從而導(dǎo)致水體出現(xiàn)嚴(yán)重缺氧，水質(zhì)不斷的惡化。所以，在環(huán)境監(jiān)測(cè)中對(duì)水中石油類(lèi)、動(dòng)植物油類(lèi)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)具有重要意義。

1 實(shí)驗(yàn)方法

紅外分光光度法（HJ 637-2012）。

2 方法原理

水中的油類(lèi)物質(zhì)可用四氯化碳來(lái)萃取，萃取的油類(lèi)包括石油類(lèi)和動(dòng)植物油類(lèi)，測(cè)定的結(jié)果為總油，硅酸鎂對(duì)動(dòng)植物油具有吸附作用，可向萃取液中加入適量的硅酸鎂除去動(dòng)植物油類(lèi)等極性物質(zhì)后，測(cè)定石油類(lèi)?？傆秃褪皖?lèi)的差值即為動(dòng)植物油類(lèi)濃度 [1] 。

3 儀器及試劑

3.1 紅外分光光度計(jì)

JLBG-125紅外分光測(cè)油儀，配有4cm帶蓋石英比色皿（吉林市吉光科技有限責(zé)任公司）。

3.2 射流萃取器

從射流萃取器的上部瓶口將一定體積的水樣加入到底部瓶中，然后再加入一定量四氯化碳，通過(guò)真空泵將四氯化碳和水樣全部吸到上部瓶中。由于四氯化碳的密度比水的密度大，將四氯化碳從底部瓶吸到上部瓶時(shí)會(huì)沉積在下面所有吸到上瓶中的水樣必須經(jīng)過(guò)四氯化碳，水樣得到部分萃取。待底部瓶中的水樣剩下少許時(shí)，轉(zhuǎn)換真空泵的控制開(kāi)關(guān)變?yōu)榧訅?，此時(shí)將上部瓶中四氯化碳和水樣快速射流到底部瓶中，并與底部瓶壁產(chǎn)生了激烈的碰撞，使水樣和四氯化碳充分混勻，增加了水樣和四氯化碳的接觸面積，實(shí)現(xiàn)了充分萃取的目的。在萃取的過(guò)程中嚴(yán)禁對(duì)水樣進(jìn)行抽空和射空。萃取地表水和污水的萃取器要專(zhuān)用或者萃取瓶要專(zhuān)用，絕對(duì)不要用同一萃取瓶萃取污水后再萃取地表水。

3.3 四氯化碳

可用測(cè)油儀對(duì)空白四氯化碳進(jìn)行掃描，不應(yīng)出現(xiàn)銳峰，也可與四氯化碳的標(biāo)準(zhǔn)峰圖進(jìn)行對(duì)比[1]。由于四氯化碳純度的波動(dòng)較大，嚴(yán)重影響測(cè)量。無(wú)論四氯化碳的純度級(jí)別多高，在使用四氯化碳之前，一定要檢驗(yàn)?？蓪⑺穆然贾萌氡壬蠓湃雰x器，通過(guò)“建立平臺(tái)”，觀察測(cè)量圖形，與標(biāo)準(zhǔn)圖形進(jìn)行對(duì)比。對(duì)于不合格的四氯化碳可以通過(guò)吸附法、水浴蒸餾法進(jìn)行精致。

吸附法：將四氯化碳通過(guò)活性炭吸附柱進(jìn)行吸附，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格后，存入棕色磨口瓶保存。對(duì)檢驗(yàn)不合格的四氯化碳，可重復(fù)通過(guò)吸附柱吸附，直到合格為止。活性炭須經(jīng)150℃高溫處理2h。

水浴蒸餾法：將四氯化碳放入水浴蒸餾器中，溫度設(shè)置在90℃左右，在蒸溜瓶中加入幾粒玻璃珠，蒸溜，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格后，存入棕色磨口瓶保存。對(duì)檢驗(yàn)不合格的四氯化碳，需要重新蒸溜靜置。

靜置后的四氯化碳很容易受到污染，建議放在沒(méi)有陽(yáng)光直射、低溫的環(huán)境中。不要使塑料蓋直接接觸四氯化碳。一定要用聚四氟乙烯片塞進(jìn)瓶蓋中蓋緊。更不得使用塑料瓶裝四氯化碳。

3.4 無(wú)水硫酸鈉

在550℃下加熱4h，冷卻后裝入磨口玻璃瓶中，置于干燥器內(nèi)貯存。無(wú)硫酸鈉容易受到污染，使用前可用合格的四氯化碳沖洗檢驗(yàn)合格后使用。[1]

3.5 硅酸鎂

取60～100目硅酸鎂與瓷蒸發(fā)皿中，置于馬弗爐內(nèi)550℃下加熱4h，在爐內(nèi)冷卻至約200℃后，移入干燥器中冷卻至室溫，于磨口玻璃瓶?jī)?nèi)保存。使用時(shí)，稱(chēng)取適量的硅酸鎂于磨口玻璃瓶中，根據(jù)硅酸鎂的重量，按6%（m/m）比例加入適量的蒸餾水，密塞并充分振蕩數(shù)分鐘，放置約12h后使用。[2] 硅酸鎂是一種特別容易受到污染的化學(xué)試劑。高溫處理后的硅酸鎂在冷卻、轉(zhuǎn)移、儲(chǔ)存的過(guò)程中易吸附空氣中油類(lèi)。使用前可用四氯化碳沖刷檢驗(yàn)所用的硅酸鎂，合格后使用。

4 樣品的采集和保存

在水樣采樣前應(yīng)先破壞水面上可能存在的油膜，防止對(duì)水樣的污染，然后把采集油類(lèi)用的容器安裝在采水器上進(jìn)行水樣的采集。然后裝于采樣瓶中且采樣瓶不能用采集的水樣潤(rùn)洗。[2] 測(cè)定油類(lèi)的水樣要單獨(dú)采集，并且采集的水樣要全部用于測(cè)定。

水樣分樣對(duì)實(shí)驗(yàn)分析產(chǎn)生的影響。油類(lèi)物質(zhì)在水中的溶解度較小，而且密度比水底，水中的油類(lèi)大多以浮油的形式存在，在分樣時(shí)很難保證分樣均勻。因此，測(cè)定油類(lèi)的水樣應(yīng)單獨(dú)采集且全部用于分析。水樣容易發(fā)生生物降解過(guò)程，導(dǎo)致石油類(lèi)和動(dòng)植物油類(lèi)測(cè)定結(jié)果的偏小。所以在水樣的運(yùn)輸和保存過(guò)程中要采取措施抑制生物的代謝減緩降解進(jìn)度。因此，樣品采集好后，加入鹽酸（ρ=1.19g/mL，優(yōu)級(jí)純）酸化至pH≤2。如樣品不能在24h內(nèi)測(cè)定，應(yīng)在2～5℃下冷藏保存，3d內(nèi)測(cè)定。

5 實(shí)驗(yàn)室分析常見(jiàn)問(wèn)題分析

5.1 乳化現(xiàn)象

在對(duì)水樣進(jìn)行萃取時(shí)，由于水質(zhì)的原因地表水不易出現(xiàn)乳化現(xiàn)象，而污水所含成分較為復(fù)雜，在用四氯化碳對(duì)污水水樣進(jìn)行萃取時(shí)常出現(xiàn)乳化現(xiàn)象。在GB/T 16488-1996《水質(zhì)石油和動(dòng)植物油測(cè)定紅外光度法》中采用加入適量的氯化鈉來(lái)防止乳化，但在實(shí)際的工作中效果不明顯。通過(guò)實(shí)踐，在對(duì)水樣萃取后四氯化碳和水樣分層不好，甚至出現(xiàn)乳化現(xiàn)象時(shí)，可向其中加入幾滴無(wú)水乙醇，能夠取得理想的破乳效果。加入的乙醇可通過(guò)硅酸鎂對(duì)強(qiáng)極性物質(zhì)的吸附作用被吸附，從而對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果不會(huì)造成影響。

5.2 比色皿對(duì)測(cè)定的影響

在對(duì)水樣中的石油類(lèi)、動(dòng)植物油分析時(shí)，使用的是4cm帶蓋石英比色皿。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析可以發(fā)現(xiàn)比色皿具有方向性，通過(guò)不同的光面對(duì)水樣進(jìn)行測(cè)定時(shí)，無(wú)論是污水還是地表水都產(chǎn)生了正誤差。[3] 測(cè)定污水時(shí)由于污水的濃度高產(chǎn)生的誤差相對(duì)較小，但是在測(cè)定濃度相對(duì)較低的地表水時(shí)，產(chǎn)生了較大的誤差。因此在進(jìn)行水樣測(cè)定時(shí)應(yīng)保證整個(gè)過(guò)程中使用同一光面，來(lái)消除系統(tǒng)誤差，保證測(cè)定結(jié)果的可靠性[4]。

5.3 分析時(shí)應(yīng)注意問(wèn)題

（1）室溫過(guò)低，由于油標(biāo)準(zhǔn)溶液中的正十六烷在17℃時(shí)開(kāi)始結(jié)晶，易吸附在瓶壁上，不易檢出。

（2）比色皿中的樣品不穩(wěn)定，可將樣品通過(guò)烘過(guò)后的無(wú)水硫酸鈉吸水后進(jìn)行測(cè)定。

（3）水樣顏色的問(wèn)題，有些水樣是帶有顏色的，萃取后的萃取液也有顏色，肉眼可見(jiàn)的顏色是在可見(jiàn)光波段內(nèi)，一般不會(huì)對(duì)紅外測(cè)油產(chǎn)生影響。

（4）四氯化碳毒性較大，所有的實(shí)驗(yàn)操作都應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行。對(duì)萃取液等四氯化碳廢液要進(jìn)行收集定期送到有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行處理，防止四氯化碳廢液對(duì)實(shí)驗(yàn)人員和周邊環(huán)境產(chǎn)生危害。

6 結(jié)語(yǔ)

本文就水中石油類(lèi)、動(dòng)植物類(lèi)實(shí)驗(yàn)分析中常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)分析，對(duì)水體中石油類(lèi)、動(dòng)植物油類(lèi)的監(jiān)測(cè)具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]楊春艷，田小萌.紅外分光光度法測(cè)定石油類(lèi)和動(dòng)植物油[J].云南環(huán)境科學(xué)，2003，（02）：58-60.

[2]齊文啟，連軍，孫宗光.《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T91-2002）的相關(guān)技術(shù)說(shuō)明[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2006，（01）：54-57.

[3]蘭紅軍.環(huán)境監(jiān)測(cè)水中石油類(lèi)、動(dòng)植物油實(shí)驗(yàn)常見(jiàn)問(wèn)題研究[J].廣東科技，2013，（62）：257.

[4]王召會(huì)，吳金浩，胡超魁，劉桂英，王年斌，李?lèi)?ài)，田甲申，馬志強(qiáng).遼東灣水體中石油類(lèi)的時(shí)空分布特征和污染狀況[J].漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展，2016，37（03）：20-27.

收稿日期：2018-02-05

作者簡(jiǎn)介：吳際（1986-），男，本科，助理工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)。