时间:2024-05-19
王娅丽 王彦民
(1.汉中市环境监测中心站,陕西 汉中723000;2.陕西理工学院,陕西 汉中723000)
石油类是水质监测的一项重要指标,是一种含有烃类和非烃类的混合环境污染物,被列为国家危险废弃物名录第八位[1]。环保部标准方法 《水质 石油类和动植物油类的测定 红外分光光度法》HJ637-2012的原理是利用四氯化碳萃取水中的油类物质, 测定总萃取物含量,然后将萃取液用硅酸镁吸附,经脱除动植物油类等极性物质后,测定石油类含量,总萃取物和石油类的含量均由波数分别为2930 cm-1(CH2 基团中C—H 键的伸缩振动)、2960 cm-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)处的吸光度A2930、A2960、A3030 进行计算[2]。
本文就如何准确、快速测定石油类的含量,减少四氯化碳使用量进行了研究,通过对标准物质分析、人员比对、仪器比对以及实验室基础设施的改进,对石油类测定方法的准确性、精密性进行了检验,为以后石油类测定工作提供参考依据。
OIL460 型红外测油仪(华夏科创),OIL480 型红外测油仪(华夏科创);四氯化碳(天津傲然,测油专用),石油类标准溶液(国家标准物质中心,1000mg/L),石油类标准物质(国家标准物质中心)。
方法一:用无分度移液管准确移取1000mg/L 的标准溶液10ml 至100ml 容量瓶,用四氯化碳定容至刻线,配制成100mg/L 的标准使用液; 然后分别移取0ml、2ml、5ml、10ml、15ml 标准使用液至25ml 比色管中, 用四氯化碳定容至刻线, 配制成0mg/L、8.00mg/L、20.00mg/L、40.00mg/L、60.00mg/L、100.00mg/L 的标准系列浓度点,摇匀后测定。同时用2ml 刻度移液管准确移取标准物质1.25ml 至25ml 比色管中,用四氯化碳定容至刻线,摇匀后测定。
方法二:按照环保部标准方法HJ637-2012 中校正系数的检验方法配制标准曲线, 分别量取5.00ml 和10.00ml 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2.00mg/L、5.00mg/L、20.00mg/L。 同时用5ml 无分度移液管移取5.00ml 标准物质至100ml 容量瓶中,用四氯化碳定容至刻线,摇匀后测定。
由五名分析人员分别按照方法一和方法二分析标准样品,记录从开始配制溶液到完成测试全过程所用时间。分析采用两种方法所用时间是否存在显著差异。
根据快速性检验结果,选择快速性高的方法,使用OIL480 型红外测油仪测定四种不同浓度的标准物质的浓度, 检验分析结果与标准物质浓度标准值的符合程度。 四种标准物质的编号及浓度标准值见表1。
表1 标准物质的编号及标准物质浓度值
由五名分析人员独立使用OIL460 型红外测油仪和OIL480 型红外测油仪分析四种不同浓度的标准物质,同时对样品进行平行双样分析,检验分析方法的平行性和重复性。
对数据处理采用t 检验。
通过采用方法一和方法二对编号为205948 的标准物质的分析,在满足标准物质准确度(20.0±1.3mg/L)的情况下,采用方法一即比色管法能大大提高分析的快速性,方法二即100ml 容量瓶法配制标准系列和样品分析,所用平均时间为99 分钟;而利用25ml 比色管的平均分析时间能够提高到50 分钟;数据通过t 检验,结果表明两组数据存在显著性差异,即方法一能显著提高分析的快速性。利用25ml 比色管能减少四氯化碳的使用量,使人体暴露于四氯化碳环境的时间大大减少,减轻了四氯化碳对人体的危害。 样品分析时间见表2。
表2 样品分析时间
根据快速性检验结果采用方法一即比色管法, 使用OIL480 型红外测油仪对四种标准物质进行测定。将标准物质保证值的不确定度分成五等分,分别为1S、2S、3S、4S、5S,测定结果均在1S 范围内,表明采用25ml 比色管具有很好的准确度,能够用于样品中石油类的测定。四种标准物质的准确性检验结果见表3。
表3 四种标准物质的准确性检验结果
根据快速性分析结果, 采用方法一, 五名分析人员分别使用OIL460 型红外测油仪和OIL480 型红外测油仪对编号为205948、205949、205950、205951 四种标准物质进行分析,结果表明,五名分析人员使用OIL460 型红外测油仪和OIL480 型红外测油仪对四种标准样品进行分析,其浓度值均与保证值一致。分析结果见表3。分析数据t 检验结果表明: 分别使用OIL460 型红外测油仪和OIL480 型红外测油仪测定标准物质其结果无显著差异,两种型号的仪器测定石油类具有可比性,均能够准确进行石油类样品的分析。 五名分析人员的分析结果均在保证值不确定度的1S 范围,样品分析均无显著差异。
表4 四种标准物质的分析结果
(1) 使用25ml 比色管配制标准系列和标准物质能显著提高样品分析的快速性,减少四氯化碳的使用量,人体暴露在四氯化碳的时间能够明显缩短,将四氯化碳对人体的危害降到最低。 在进行水样分析时,水质中石油类经过四氯化碳萃取后定容至25ml 比色管,较定容至100ml 容量瓶,能增大石油类的富集倍数,对于分析地表水等低浓度样品增加了其准确度。
(2)使用校正后的比色管进行石油类样品的分析,能保证样品分析的准确度。使用25ml 比色管对不同编号的四种标准物质进行分析,其所得结果均在标准物质保证值不确定度的1S 范围内, 表明使用25ml 比色管在显著提高样品分的快速性的同时, 也能够保证样品分析的准确性, 故使用25ml 比色管对石油类样品进行分析是行之有效的。
(3)通过使用不同型号的仪器和分析人员对四种标准物质进行分析,其结果均在保证值不确定度的1S 范围内,表明使用25ml 比色管分析样品能保证样品的精密性。 通过使用OIL160 型红外测油仪和OIL480 型红外测油仪分别分析四种标准样品, 其结果具有很好的重复性。 分别由五名分析人员对标准样品进行,并且每个样品都做平行双样分析,结果具有很好的一致性,表明该方法能够很好的应用,不具有试验室系统误差。
总之, 使用25ml 比色管对石油类样品进行分析能够显著缩短样品分析时间,减少四氯化碳对人体的危害,同时能够很好的保证样品分析的准确性和精密性,是对石油类标准方法的有效改善,为石油类样品的实验室分析提供切实可行的参考依据。
[1]中华人民共和国环境保护部,中华人民共和国发展和改革委员会令第1 号,国家危险废物名录[Z].2008.
[2]中华人民共和国环境保护部,水质石油类和动植物油类的测定 红外分光光度法(HJ637-2012)[S].2012.
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