40石油类和动植物油类.docx
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40石油类和动植物油类
水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法
1适用范围
本标准规定了测定水中石油类和动植物油类的红外分光光度法。
本标准适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水中石油类和动植物油类的测定。
当样品体积为1000ml，萃取液体积为25ml，使用4cm比色皿时，检出限为0.01mg/L，测定下限为0.04mg/L；当样品体积为500ml，萃取液体积为50ml，使用4cm比色皿时，检出限为0.04mg/L，测定下限为0.16mg/L。
2相关文件
本标准内容引用了下列文件中的条款，凡是不注明日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。
HJ/T91地表水和污水监测技术规范
HJ/T164地下水环境监测技术规范
3方法原理
用四氯化碳萃取样品中的油类物质，测定总油，然后将萃取液用硅酸镁吸附，除去动植物油类等极性物质后，测定石油类。
总油和石油类的含量均由波数分别为2930cm-1（CH2基团中C—H键的伸缩振动）、2960cm-1（CH3基团中的C—H键的伸缩振动）和3030cm-1（芳香环中C—H键的伸缩振动）谱带处的吸光度A2930、A2960、A3030进行计算，其差值为动植物油类浓度。
4仪器设备、实验材料、环境条件
仪器设备：
（1）红外分光光度计：
能在3400cm-1至2400cm-1之间进行扫描，并配有1cm和4cm带盖石英比色皿。
（2）旋转振荡器：
振荡频数可达300次/min。
（3）分液漏斗：
1000ml、2000ml，聚四氟乙烯旋塞。
（4）玻璃砂芯漏斗：
40ml，G-1型。
（5）锥形瓶：
100ml，具塞磨口。
（6）样品瓶：
500ml、1000ml，棕色磨口玻璃瓶。
（7）量筒：
1000ml、2000ml。
（8）一般实验室常用器皿和设备
实验材料一览表
序号
名称
备注
1
盐酸
2
正十六烷
光谱纯
3
异辛烷
光谱纯
4
苯
光谱纯
5
四氯化碳
6
无水硫酸钠
7
硅酸镁
8
石油类标准贮备液
ρ=1000mg/L
9
正十六烷标准贮备液
ρ=1000mg/L
10
异辛烷标准贮备液
ρ=1000mg/L
11
苯标准贮备液
ρ=1000mg/L
12
吸附柱
5操作规程
5.1校准
5.1.1校正系数的测定
分别量取2.00ml正十六烷标准贮备液、2.00ml异辛烷标准贮备液和10.00ml苯标准贮备液于3个100ml容量瓶中，用四氯化碳定容至标线，摇匀。
正十六烷、异辛烷和苯标准溶液的浓度分别为20mg/L、20mg/L和100mg/L。
用四氯化碳做参比溶液，使用4cm比色皿，分别测量正十六烷、异辛烷和苯标准溶液在2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1处的吸光度A2930、A2960、A3030。
正十六烷、异辛烷和苯标准溶液在上述波数处的吸光度均符合公式
（1），由此得出的联立方程式经求解后，可分别得到相应的校正系数X，Y，Z和F。
式中：
XA2930
YA2960
Z（A3030
A2930）
F
（1）
ρ——四氯化碳中总油的含量，mg/L；
A2930、A2960、A3030——各对应波数下测得的吸光度；X、Y、Z——与各种C-H键吸光度相对应的系数；
F——脂肪烃对芳香烃影响的校正因子，即正十六烷在2930cm1与3030cm1处的吸光度之比。
对于正十六烷和异辛烷，由于其芳香烃含量为零，即A3030
FA2930（H）
A3030（H）
（H）XA293（0H）YA296（0H）
（I）XA293（0I）YA296（0I）
A29300，则有：
F
（2）
（3）
（4）
由公式
（2）可得F值，由公式（3）和（4）可得X和Y值。
对于苯，则有：
（B）XA
（B）YA
（B）Z[A
A（B）
（B）2930]
（5）
由公式（5）可得Z值。
式中：
2930
2960
3030F
（H）——正十六烷标准溶液的浓度，mg/L；
（I）——异辛烷标准溶液的浓度，mg/L；
（B）——苯标准溶液的浓度，mg/L。
A2930（H）、A2960（H）、A3030（H）——各对应波数下测得正十六烷标准溶液的吸光度；
A2930（I）、A2960（I）、A3030（I）——各对应波数下测得异辛烷标准溶液的吸光度；
A2930（B）、A2960（B）、A3030（B）——各对应波数下测得苯标准溶液的吸光度；可采用姥鲛烷代替异辛烷、甲苯代替苯，以相同方法测定校正系数。
注3：
红外分光光度计出厂时如果设定了校正系数，可以直接进行校正系数的检验。
5.1.2校正系数的检验
分别量取5.00ml和10.00ml的石油类标准贮备液于100ml容量瓶中，用四氯化碳定容，摇匀，石油类标准溶液的浓度分别为50mg/L和100mg/L。
分别量取2.00ml、5.00ml和20.00ml浓度为100mg/L的石油类标准溶液于100ml容量瓶中，用四氯化碳定容，摇匀，石油类标准溶液的浓度分别为2mg/L、5mg/L和20mg/L。
用四氯化碳做参比溶液，使用4cm比色皿，于2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1处分别测量2mg/L、5mg/L、20mg/L、50mg/L和100mg/L石油类标准溶液的吸光度A2930、A2960、A3030，按照公式
（1）计算测定浓度。
如果测定值与标准值的相对误差在±10%以内，
则校正系数可采用，否则重新测定校正系数并检验，直至符合条件为止。
注4：
用标准物质配制标准溶液时，使用正十六烷、异辛烷和苯，按65：
25：
10（V/V）的比例配制混合烃标准物质；使用正十六烷、姥鲛烷和甲苯，按5：
3：
1（V/V）的比例配制混合烃标准物质。
以四氯化碳作为溶剂配制所需浓度的标准溶液。
5.2测定
5.2.1总油的测定
将未经硅酸镁吸附的萃取液转移至4cm比色皿中，以四氯化碳作参比溶液，于2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1处测量其吸光度A1.2930、A1.2960、A1.3030，计算总油的浓度。
5.2.2石油类浓度的测定
将经硅酸镁吸附后的萃取液转移至4cm比色皿中，以四氯化碳作参比溶液，于2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1处测量其吸光度A2.2930、A2.2960、A2.3030，计算石油类的浓度。
5.2.3动植物油类浓度的测定总油浓度与石油类浓度之差即为动植物油类浓度。
注5：
当萃取液中油类化合物浓度大于仪器的测定上限时，应在硅酸镁吸附前稀释萃取液。
5.3空白试验
以空白试样代替试样，按照与测定（5.2）相同步骤进行测定。
6异常情况处理及注意事项
注意事项：
6.1样品的采集
参照HJ/T91和HJ/T164的相关规定进行样品的采集。
用1000ml样品瓶采集地表水和地下水，用500ml样品瓶采集工业废水和生活污水。
采集好样品后，加入盐酸化至pH≤2。
6.2样品的保存
如样品不能在24h内测定，应在2~5℃下冷藏保存，3d内测定。
6.3试样的制备
6.3.1地表水和地下水
将样品全部转移至2000ml分液漏斗中，量取25.0ml四氯化碳洗涤样品瓶后，全部转移至分液漏斗中。
振荡3min，并经常开启旋塞排气，静置分层后，将下层有机相转移至已加入3g无水硫酸钠的具塞磨口锥形瓶中，摇动数次。
如果无水硫酸钠全部结晶成块，需要补加无水硫酸钠，静置。
将上层水相全部转移至2000ml量筒中，测量样品体积并记录。
向萃取液中加入3g硅酸镁，置于旋转振荡器上，以180~200rpm的速度连续振荡
20min，静置沉淀后，上清液经玻璃砂芯漏斗过滤至具塞磨口锥形瓶中，用于测定石油类。
注1：
地表水和地下水中动植物油类的测定可参照工业废水和生活污水的测定步骤（5.3.2）。
6.3.2工业废水和生活污水
将样品全部转移至1000ml分液漏斗中，量取50.0ml四氯化碳洗涤样品瓶后，全部转移至分液漏斗中。
振荡3min，并经常开启旋塞排气，静置分层后，将下层有机相转移至已加入5g无水硫酸钠的具塞磨口锥形瓶中，摇动数次。
如果无水硫酸钠全部结晶成块，需要补加无水硫酸钠，静置。
将上层水相全部转移至1000ml量筒中，测量样品体积并记录。
将萃取液分为两份，一份直接用于测定总油。
另一份加入5g硅酸镁，置于旋转振荡器上，以180~200rpm的速度连续振荡20min，静置沉淀后，上清液经玻璃砂芯漏斗过滤至具塞磨口锥形瓶中，用于测定石油类。
注2：
石油类和动植物油类的吸附分离也可采用吸附柱法，即取适量的萃取液过硅酸镁吸附柱弃去前5ml滤出液，余下部分接入锥形瓶中，用于测定石油类。
6.4空白试样的制备以实验用水代替样品，按照试样的制备步骤（5.3）制备空白试样。
7结果处理
7.1校准
7.1.1校正系数的测定
分别量取2.00ml正十六烷标准贮备液（5.9）、2.00ml异辛烷标准贮备液（5.10）和10.00ml苯标准贮备液（5.11）于3个100ml容量瓶中，用四氯化碳定容至标线，摇匀。
正十六烷、异辛烷和苯标准溶液的浓度分别为20mg/L、20mg/L和100mg/L。
用四氯化碳（5.5）做参比溶液，使用4cm比色皿，分别测量正十六烷、异辛烷和苯标准溶液在2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1处的吸光度A2930、A2960、A3030。
正十六烷、异辛烷和苯标准溶液在上述波数处的吸光度均符合公式
（1），由此得出的联立方程式经求解后，可分别得到相应的校正系数X，Y，Z和F。
······················
（1）
式中：
ρ——四氯化碳中总油的含量，mg/L；
A2930、A2960、A3030——各对应波数下测得的吸光度；X、Y、Z——与各种C-H键吸光度相对应的系数；
F——脂肪烃对芳香烃影响的校正因子，即正十六烷在2930cm1与3030cm1处的吸光度之比。
对于正十六烷和异辛烷，由于其芳香烃含量为零，即
······················
（2）
······················（3）
······················（4）
由公式
（2）可得F值，由公式（3）和（4）可得X和Y值。
对于苯，则有：
··················（5）
由公式（5）可得Z值。
式中：
（H）——正十六烷标准溶液的浓度，mg/L；
（I）——异辛烷标准溶液的浓度，mg/L；
（B）——苯标准溶液的浓度，mg/L。
A2930（H）、A2960（H）、A3030（H）——各对应波数下测得正十六烷标准溶液的吸光度；
A2930（I）、A2960（I）、A3030（I）——各对应波数下测得异辛烷标准溶液的吸光度；
A2930（B）、A2960（B）、A3030（B）——各对应波数下测得苯标准溶液的吸光度；可采用姥鲛烷代替异辛烷、甲苯代替苯，以相同方法测定校正系数。
7.1.2校准系数的检验
分别量取5.00ml和10.00ml的石油类标准贮备液（5.8）于100ml容量瓶中，用四氯化碳（5.5）定容，摇匀，石油类标准溶液的浓度分别为50mg/L和100mg/L。
分别量取2.00ml、5.00ml和20.00ml浓度为100mg/L的石油类标准溶液于100ml容量瓶中，用四氯化碳（5.5）定容，摇匀，石油类标准溶液的浓度分别为2mg/L、5mg/L和20mg/L。
用四氯化碳（5.5）做参比溶液，使用4cm比色皿，于2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1处分别测量2mg/L、5mg/L、20mg/L、50mg/L和100mg/L石油类标准溶液的吸光度A2930、A2960、A3030，按照公式
（1）计算测定浓度。
如果测定值与标准值的相对误差在±10%以内，
则校正系数可采用，否则重新测定校正系数并检验，直至符合条件为止。
注4：
用标准物质配制标准溶液时，使用正十六烷、异辛烷和苯，按65：
25：
10（V/V）的比例配制混合烃标准物质；使用正十六烷、姥鲛烷和甲苯，按5：
3：
1（V/V）的比例配制混合烃标准物质。
以四氯化碳作为溶剂配制所需浓度的标准溶液。
7.2测定
7.2.1总油的测定
将未经硅酸镁吸附的萃取液转移至4cm比色皿中，以四氯化碳（5.5）作参比溶液，于2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1处测量其吸光度A1.2930、A1.2960、A1.3030，计算总油的浓度。
7.2.2石油类浓度的测定
将经硅酸镁吸附后的萃取液转移至4cm比色皿中，以四氯化碳（5.5）作参比溶液，于2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1处测量其吸光度A2.2930、A2.2960、A2.3030，计算石油类的浓度。
7.2.3动植物油类浓度的测定总油浓度与石油类浓度之差即为动植物油类浓度。
注5：
当萃取液中油类化合物浓度大于仪器的测定上限时，应在硅酸镁吸附前稀释萃取液。
7.3空白试验
以空白试样代替试样，按照与测定（7.2）相同步骤进行测定。
7.3结果计算
7.3.1总油的浓度
样品中总油的浓度ρ1（mg/L），按照公式（6）进行计算。
······················（6）
式中：
1——样品中总油的浓度，mg/L；
X、Y、Z、F——校正系数；
A1.2930、A1.2960、A1.3030——各对应波数下测得萃取液的吸光度；
V0——萃取溶剂的体积，ml；Vw——样品体积，ml；
D——萃取液稀释倍数；
7.3.2石油类的浓度样品中石油类的浓度ρ2（mg/L），按公式（7）进行计算。
······················（7）
2——样品中石油类的浓度，mg/L；
A2.2930、A2.2960、A2.3030——各对应波数下测得经硅酸镁吸附后滤出液的吸光度；其他参数——见公式（6）。
7.3.3动植物油类的浓度
样品中动植物油类的浓度ρ3（mg/L）按公式（8）计算。
···················（8）
式中：
---样品中动植物油类的浓度，mg/L。
7.3.4结果表示
当测定结果小于10mg/L时，结果保留两位小数；当测定结果大于等于10mg/L时，结果保留三位有效数字。
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