*篇 紅外分光光度法
1. 范圍
1.1 主題內(nèi)容
本標準規(guī)定了測定水中石油類和動植物油的紅外分光光度法。
1.2 適用范圍
本標準適用于地面水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水中石油類和動植物油的測定。
試料體積為500ml，適用光程為4cm的比色皿時，方法的檢出限為0.1mg/L；試料體積為5L，通過富集后其檢出限為0.01mg/L。
2. 定義
本標準采用以下定義。
2.1 石油類
在本標準規(guī)定的條件下，用四氯化碳萃取、不被硅酸鎂吸附、并且在波數(shù)為2930cm 、2960cm 、和3030cm 全部或部分譜帶處有特征吸收的物質(zhì)。
注：當使用其他溶劑（如三氯三氟乙烷等）或吸附劑（如三氯化二鋁，5А分子篩等）時，需進行測定值的校正。
2.2 動植物油
在本標準規(guī)定的條件下，用四氯化碳萃取、并且被硅酸鎂吸附的物質(zhì)。當萃取物中含有非動植物油的極性物質(zhì)時，應(yīng)在測試報告中加以說明。
3. 原理
用四氯化碳萃取水中的油類物質(zhì)，測定總萃取物，然后將萃取液用硅酸鎂吸附，經(jīng)脫除動植物油等極性物質(zhì)后，測定石油類。
總萃取物和石油類的含量均由波數(shù)分別為2930cm （CH 基團中C-H鍵的伸縮振動）、2960cm （CH 基團中C-H鍵的伸縮振動）和3030cm （芳香環(huán)中C-H鍵的伸國家環(huán)境保護局1996-04-26批準 1997-01-01實施縮振動）譜帶處的吸光度 、 和 進行計算。動植物油的含量按總萃取物與石油類含量之差計算。
4. 試劑和材料
除非另有說明，分析時均使用符合國家標準的分析純試劑和蒸餾水或同等純度的水。
4.1 四氯化碳（CCl4）；在2600cm ~3300cm 之間掃描，其吸光度應(yīng)不超過0.03（1cm比色皿、空氣池作參比）。
注：四氯化碳有毒，操作時要謹慎小心，并在通風(fēng)櫥內(nèi)進行。
4.2 硅酸鎂（Magnesium Silicate）：60~100目。取硅酸鎂于瓷蒸發(fā)皿中，置高溫爐內(nèi)500C加熱2h，在爐內(nèi)冷至約200C后，移入干燥器中冷至室溫，于磨口玻璃瓶內(nèi)保存。使用時，稱取適量的干燥硅酸鎂于磨口玻璃瓶中，根據(jù)干燥硅酸鎂的重量，按6%（m/m）的比例加適量的蒸餾水，密塞并充分振蕩數(shù)分鐘，放置約12h后使用。
4.3 吸附柱：內(nèi)徑10mm、長約200mm的玻璃層析柱。出口處填少量用萃取溶劑浸泡并晾干后的玻璃棉，將已處理好的硅酸鎂（4.2）緩緩倒入玻璃層析柱中,邊倒邊輕輕敲打，填充高度為80mm。
4.4 無水硫酸鈉（Na SO ）：在高溫爐內(nèi)300C加熱2h，冷卻后裝入磨口玻璃瓶中，干燥器內(nèi)保存。
4.5 氯化鈉（NaCl）。
4.6 鹽酸（HCl）：ρ=1.18g/ml。
4.7 鹽酸溶液：1+5
4.8 NaOH（NaOH）溶液：50g/L。
4.9 硫酸鋁[Al (SO ) 18H O]溶液：130g/L。
4.10 正十六烷[n-Hexadecane,CH (CH ) CH ]。
4.11 姥鮫烷(Pristane.,2,6,10,14-四甲基十五烷)。
4.12 甲苯(Toluene,C H CH )。
5. 儀器和設(shè)備
5.1 儀器：紅外分光光度計，能在3400cm 至2400cm 之間進行掃描操作，并配1cm和4cm帶蓋石英比色皿。
5.2 分液漏斗：1000ml，活塞上不得使用油性潤滑劑。
5.3 容量瓶：50ml、100ml和1000ml。
5.4 玻璃砂芯漏斗：G-1型40ml。
5.5 采樣瓶：玻璃瓶。
6. 采樣和樣品保存
6.1 采樣：油類物質(zhì)要單獨采樣，不允許在實驗室內(nèi)再分樣。采樣時，應(yīng)連同表層水一并采集，并在樣品瓶上作一標記，用以確定樣品體積。當只測定水中乳化狀態(tài)和溶解性油類物質(zhì)時，應(yīng)避開漂浮在水體表面的油膜層，在水面下20~50cm處取樣。當需要報告一段時間內(nèi)油類物質(zhì)的平均濃度時，應(yīng)在規(guī)定的時間間隔分別采樣而后分別確定。
6.2 樣品保存：樣品如不能在24h內(nèi)測定，采樣后應(yīng)加鹽酸酸化至PH≤2，并于2~5℃下冷藏保存。
7. 測定步驟
7.1 萃取
7.1.1 直接萃取
將一定體積的水樣全部傾入分液漏斗中，加鹽酸酸化至PH≤2，用20ml四氯化碳洗滌采樣瓶后移入分液漏斗中，加約20g氯化鈉，充分振蕩2min，并經(jīng)常開啟活塞排氣。靜置分層后，將萃取液經(jīng)已放置約10mm厚度無水硫酸鈉（4.4）的玻璃砂芯漏斗流入容量瓶內(nèi)。用20ml四氯化碳重復(fù)萃取一次。取適量的四氯化碳洗滌玻璃砂芯漏斗，洗滌液一并流入容量瓶，加四氯化碳稀釋至標線定容，并搖勻。
將萃取液分成兩份，一份直接用于測定總萃取物，另一份經(jīng)硅酸鎂吸附后，用于測定石油類。
7.1.2 絮凝富集萃取
水樣中石油類和動植物油的含量較低時，采用絮凝富集萃取法。
往一定體積的水樣中加25ml硫酸鋁溶液（4.9）并攪勻，然后邊攪拌邊逐滴加入25ml NaOH溶液（4.8），待形成絮狀沉淀后沉降30min，虹吸法棄去上層清液，加適量的鹽酸溶液（4.7）溶解沉淀，以下步驟按7.1.1進行。
7.2 吸附
取適量的萃取液（7.1）通過硅酸鎂吸附柱（4.3），棄去前約5ml的濾出液，余下部分接入玻璃瓶用于測定石油類。如萃取液需要稀釋，應(yīng)在吸附前進行。也可采用振蕩吸附法，步驟見附錄A（標準的附錄）。
注：經(jīng)硅酸鎂吸附劑處理后，由極性分子構(gòu)成的動植物油被吸附，而非極性的石油類不被吸附。某些非動植物油的極性物質(zhì)（如含有－Ｃ＝Ｏ、－ＯＨ基團的極性化學(xué)品等）同時也被吸附，當水樣中明顯含有此類物質(zhì)時，可在測試報告中加以說明。
7.3 測定
7.3.1 樣品測定
以四氯化碳作參比溶液，使用適當光程的比色皿，在3400cm 至2400cm 之間分別對萃取液（7.1）和硅酸鎂吸附后濾出液（7.2）進行掃描，于3300cm 至2600cm 之間劃一直線作基線，在2930cm 、2960cm 和3030cm 處分別測量萃取液（7.1）和硅酸鎂吸附后濾出液（7.2）的吸光度 、 和 ，并分別計算總萃取物和石油類的含量，按總萃取物與石油類含量之差計算動植物油的含量。
7.3.2 校正系數(shù)測定
以四氯化碳為溶劑，分別配制100mg/L正十六烷、100mg/L姥鮫烷和400mg/L甲苯溶液。用四氯化碳作參比溶液，使用1cm比色皿，分別測量正十六烷、姥鮫烷和甲苯三種溶液在2930cm 、2960cm 和3030cm 處的吸光度 、 和 。
正十六烷、姥鮫烷和甲苯三種溶液在上述波數(shù)處的吸光度均服從于通用式（1），由此得出的聯(lián)立方程式經(jīng)求解后，可分別得到相應(yīng)的校正系數(shù)X、Y、Z和F。
……………………………………（1）
式中：c ——萃取溶劑中化合物的含量，mg/L；
、 和 ——各對應(yīng)波數(shù)下測得的吸光度；
X、Y、Z ——與各種C---H鍵吸光度相對應(yīng)的系數(shù)；
F ——脂肪烴對芳香烴影響的校正因子，即正十六烷在2930cm 和3030cm 處的吸光度之比。
對于正十六烷（H）和姥鮫烷（P），由于其芳香烴含量為零，
即 =0，則有：
………………………………………………………………（2）
…………………………………………………（3）
……………………………………………………（4）
由式（2）可得F值，由式（3）和（4）可得X和Y值，其中 和 分別為測定條件下正十六烷和姥鮫烷的濃度（mg/L）。
對于甲苯（T），則有：
………………………（5）
由式（5）可得Z值，其中 為測定條件下甲苯的濃度（mg/L）.
可采用異辛烷代替姥鮫烷、苯代替甲苯，以相同方法測定校正系數(shù)。兩系列物質(zhì)，在同一儀器相同波數(shù)下的吸光度不一定*一致，但測得的校正系數(shù)變化不大。
7.3.3 校正系數(shù)檢驗
7.3.3.1 分別準確量取純正十六烷、姥鮫烷和甲苯，按5：3：1（V/V）的比列配成混合烴。使用時根據(jù)所需濃度，準確稱取適量的混合烴，以四氯化碳為溶劑配成適當濃度范圍（如5mg/L、40mg/L、80mg/L等）
7.3.3.2 按7.3..1在2930cm 、2960cm 和3030cm 處分別測量混合烴系列溶液的吸光度 、 和 。按式（1）計算混合烴系列溶液的濃度，并與配置值進行
比較，如混合烴系列溶液濃度測定值的回收率在90%~110%范圍內(nèi)，則校正系數(shù)可采用，否則應(yīng)重新測定校正系數(shù)并檢驗，直至符合條件為止。
采用異辛烷代替姥鮫烷、苯代替甲苯測定校正系數(shù)時，用正十六烷、異辛烷和苯按65：25：10（V/V）的比例配制混合烴，然后按相同方法檢驗校正系數(shù)。
7.4 空白試驗
以水代替試料，加入與測定時相同體積的試劑，并使用相同光程的比色皿，按7.3.1中有關(guān)步驟進行空白試驗。
8. 結(jié)果表示
8.1 總萃取物量
水樣中總萃取物量 (mg/L)按式（6）計算：
………………………（6）
式中： X、Y、Z、F——校正系數(shù)；
、 、 ——各對應(yīng)波數(shù)下測得萃取液的吸光度；
——萃取溶劑定容體積，ml；
——水樣體積，ml；
D——萃取液稀釋倍數(shù)；
——測定校正系數(shù)時所用比色皿的光程，cm；
L——測定水樣時所用比色皿的光程，cm。
8.2 石油類含量
水樣中石油類的含量 （mg/L）按式（7）計算：
………………………（7）
式中： 、 、 ——各對應(yīng)波數(shù)下測得硅酸鎂吸附后濾出液的吸光度；
其他符號意義同前。
8.3動植物油含量
水樣中動植物油的含量 （mg/L）按式（8）計算：
………………………………………………………………………………（8）
9. 精密度和準確度
9.1 精密度
兩個實驗室測定石油類含量為1.44~92.6mg/L的煉油及石油化工廢水，相對標準偏差為1.36%~9.04%。單個實驗室測定石油類和動植物油含量分別為0.43mg/L和2.17mg/L
的城市生活污水，相對標準偏差分別為14.6%和7.80%；測定石油類和動植物油含量分別為4.35mg/L和19.3mg/L的食品工業(yè)廢水，相對標準偏差分別為8.50%和1.07%。
9.2 準確度
單個實驗室測定100~300mg/L的煉油廠污油，回收率為72%~88%；測定100~300mg/L的成品油，回收率為75%~90%；測定80~320mg/L的混合烴，回收率為95%~101%；測定石油類含量為50.0mg/L的人工水樣，當動植物油（豬油、牛油、黃豆和芝麻油）的加標量為30.2~43.0mg/L時，同收率為94%~107%。
第二篇 非分散紅外光度法
10. 范圍
10.1 主題內(nèi)容
本標準規(guī)定了測定水中石油類和動植物油的非分散紅外光度法。
10.2 適用范圍
本標準適用于地面水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水中石油類和動植物油的測定。水樣體積為0.5~5L時，測定范圍為0.02~1000mg/L。
當水樣中含有大量芳烴及其衍生物時，需和紅外分光光度法進行對比試驗。
11. 定義
同2.
12. 原理
本方法利用油類物質(zhì)的甲基（-CH ）和亞甲基（-CH ）在近紅外區(qū)（2930cm 或3.4μm）的特征吸收進行測定。
13. 試劑和材料
除非另有說明，分析中均使用符合國家標準的分析純試劑和蒸餾水或同等純度的水。
13.1 標準油：污染源油（受污染地點水樣的溶劑萃取物）；或?qū)⒄椤愋镣楹捅桨?5：25：10（V/V）的比例配制。
13.2 標準油貯備液1000mg/L；準確稱取0.1000g標準油（13.1）。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線。
13.3 標準油使用液：根據(jù)測定范圍的要求，取適量的標準油貯備液（13.2），用四氯化碳稀釋成所需濃度。
13.4 其他試劑和材料同4.1~4.9.
14. 儀器和設(shè)備
14.1 儀器
紅外分光光度計：能在3200cm 至2700cm 之間進行掃描操作，并配適當光程的帶蓋石英比色皿
非分散紅外測油儀：能在3.4μm的近紅外區(qū)進行操作、測定。
14.2 其他儀器和設(shè)備同5.2~5.5.
15. 采樣和樣品保存
同6.
16. 測定步驟
16.1 萃取
同7.1.
16.2 吸附
同7.2
16.3 測定
16.3.1 紅外分光光度計
以四氯化碳作參比溶液，使用適當光程的比色皿，從3200cm 至2700cm 分別對標準油使用液、萃取液（7.1）和硅酸鎂吸附后濾出液（7.2）進行掃描，在掃描區(qū)域內(nèi)劃一直線作基線，測量在2930cm 處的zui大吸收峰值，并 用此吸光度減去該點基線的吸光度。以標準油使用液的吸光度為縱坐標、濃度為橫坐標，繪制校準曲線。從校準曲線上分別查得萃取液（7.1）和硅酸鎂吸附后濾出液（7.2）中總萃取物和石油類的含量，按總萃取物與石油類含量之差計算動植物油的含量。
16.3.2 非分散紅外測油儀
按儀器規(guī)定調(diào)整和校正儀器，根據(jù)儀器的測量步驟，分別測定萃取液（7.1）和硅酸鎂吸附后的濾出液（7.2）中總萃取物和石油類的含量，按總萃取物與石油類含量之差計算動植物油的含量。
17. 結(jié)果表示
17.1 總萃取物量
水樣中總萃取物量 (mg/L)按式（9）計算：
……………………………………………………………………（9）
式中： ——萃取溶劑中總萃取物量，mg/L；
——萃取溶劑定容體積，ml；
——水樣體積，ml；
D——萃取液稀釋倍數(shù)。
17.2 石油類含量
水樣中石油類的含量 （mg/L）按式（10）計算：
……………………………………………………………………（10）
式中 ——硅酸鎂吸附后濾出液中石油類含量，mg/L；
其它符號意義同前。
17.3 動植物油含量
水樣中動植物油的含量 （mg/L）按式（11）計算：
…………………………………………………………………………（11）
18. 精密度和準確度
七個實驗室對石油類含量為6.13~101.6mg/L的七個統(tǒng)一樣品進行測定，方法的精密度試驗結(jié)果見表1.
表1 方法的精密度
統(tǒng)一樣品 | 參加實驗室數(shù)目 | 刪除實驗室數(shù)目 | 測定 | 重復(fù)性 | 重復(fù)性相對 | 再現(xiàn)性 | 再現(xiàn)性相對 |
1 | 7 | 0 | 6.13 | 0.156 | 2.54 | 1.50 | 24.50 |
2 | 7 | 1 | 15.1 | 0.222 | 1.47 | 0.236 | 1.56 |
3 | 7 | 1 | 26.6 | 0.654 | 2.46 | 2.50 | 9.40 |
4 | 7 | 0 | 42.3 | 0.338 | 0.80 | 3.55 | 8.39 |
5 | 7 | 0 | 57.3 | 0.542 | 0.94 | 5.14 | 8.94 |
6 | 7 | 2 | 79.2 | 1.19 | 1.50 | 1.87 | 2.36 |
7 | 7 | 1 | 101.6 | 1.61 | 1.58 | 8.93 | 8.79 |
單個實驗室測定3~20mg/L的混合烴，平均回收率為93%。
附錄A（標準的附錄）
振蕩吸附法
A1 使用條件
振蕩吸附法只適合在與過柱吸附法測得的結(jié)果基本一致的條件下采用，振蕩吸附法適合大批量樣品的測量。
A2 步驟
A2.1 稱取3g硅酸鎂吸附劑（4.2）倒入50ml磨口三角瓶。加約30ml萃取液（7.1），密塞，將三角瓶置于康氏振蕩器上，以不小于200次/min的速度連續(xù)振蕩20min。
A2.2 將振蕩吸附后的萃取液經(jīng)玻璃砂芯漏斗過濾，濾出液接入玻璃瓶用于測定石油類。如萃取液需要稀釋，應(yīng)在吸附前進行。
附加說明：
本標準由國家環(huán)保局科技標準公司提出并歸口。
本標準由中國石油化工總公司環(huán)境檢測總站負責(zé)起草。
本標準主要起草人：林大泉、申開蓮、文志明、劉振莊。
本標準委托中國環(huán)境檢測總站負責(zé)解釋。
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