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水質(zhì)石油類和揮發(fā)酚的檢測方法及原理！
一、石油類
水中油分的測定，目前已提出多種方法，這些方法各有其適用性，也有其局限性。重量法是常用方法，適用于測定10mg/L以上油分的水樣；油分含量低的水樣，采用萃取分離后用紫外或非色散紅外光度法進(jìn)行測定，適用于測定0.05~10mg/L的樣品。
(1)重量法
重量法測定水中油分，先以硫酸酸化水樣，同時加入適量氯化鈉，抑制乳化作用。用低沸點有機(jī)溶劑從水樣中提取油類，然后蒸發(fā)除去溶劑，殘余物恒重稱量。
目前，各國標(biāo)準(zhǔn)中使用的有機(jī)溶劑各有不同，我國用沸程為30~60°C的石油醚；日本用正烷；美國用氟利昂。從上述方法原理來看，所謂“油分”實際上是指水中能被各種有機(jī)溶劑提取的物質(zhì)的總量。
若含有大量動、植物油脂，可將萃取液通過氧化鋁層析柱以除去動、植物油脂，得到石油類測定結(jié)果。
(2)光度法
油分是組成極其復(fù)雜的混合物，其中含有多種不同分子量的烷烴和芳烴類有機(jī)化合物。
具有共軛體系的有機(jī)化合物在紫外線區(qū)有特征吸收峰，如帶有苯環(huán)的芳香族化合物主要吸收波長為250 ~ 260nm，帶有共軛雙鍵的化合物主要吸收波長為215~ 230nm。
而一般有機(jī)化合物中的甲基和亞甲基對3. 5μm的紅外線有特征吸收峰。根據(jù)油分中有機(jī)化合物具有上述特征的吸收光譜行為，可以用紫外分光光度法和非色散紅外法進(jìn)行測定。
光度法測定油分，必須充分注意：
①油分的吸收光譜特性光度法測定的吸光度僅與油分中具有特征吸收的組分的含量有相關(guān)關(guān)系。油分的組成不同，單位濃度的吸光度(比吸光度)不一定相同。因此，光度法測定的結(jié)果與重量法測定的結(jié)果，在理論上并無確定的相關(guān)關(guān)系。
經(jīng)對我國某些煉油廠污水中油分用紫外法和紅外法測定油分的比吸光度數(shù)據(jù)表明，紫外光度法測定的比吸光度差異比紅外光度法的比吸光度差異更大。由于不同污染源中油分的比吸光度的這種差異，給測定時標(biāo)準(zhǔn)的選用和配制帶來困難。
②光度法測定中使用的標(biāo)準(zhǔn)油光度法屬于相對分析法，定量測時必測使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。由于油分是組成復(fù)雜而變化的物質(zhì)，因此，在選用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時就產(chǎn)生問題雖然目前各國標(biāo)準(zhǔn)方法中也規(guī)定使用標(biāo)準(zhǔn)油，或在監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中使用統(tǒng)一分發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)油，但實際上未能解決上述存在的問題。
對于紫外光度法中使用的標(biāo)準(zhǔn)油，我國標(biāo)準(zhǔn)中采用20號重柴油、15號機(jī)油或用其他認(rèn)定的標(biāo)準(zhǔn)油品配制。對于一些主要的油污染源如煉油廠等，如果能從本廠廢水中提取到的油分作為標(biāo)準(zhǔn)油來作標(biāo)準(zhǔn)曲線，測定的結(jié)果能夠真實地反映油污染的實際情況。
對于紅外光度法中使用的標(biāo)準(zhǔn)油，我國規(guī)定采用混合標(biāo)準(zhǔn)油，即將十六烷、異辛烷和苯胺以65： 25： 10的體積比混合后作為標(biāo)準(zhǔn)油使用。美國采用十六烷、異辛烷和苯胺體積比為37.5： 37.5： 25的混合標(biāo)準(zhǔn)油?；旌蠘?biāo)準(zhǔn)油組成的差異，反映各地原油中成分含量的差異。我國采用的標(biāo)準(zhǔn)油反映出我國原油中烷烴多，芳烴少，高碳數(shù)烷烴多，低碳數(shù)烷烴少的特征。萃取油分的溶劑，紫外法用正己烷，紅外法用四氯乙烯。
二、 揮發(fā)酚
酚類化合物主要來源于煉油、煉焦、煤氣洗滌水、造紙、合成氨等工業(yè)排放的廢水和廢棄物。酚類對水生生物有毒。長期飲用含酚水對人體健康有影響。
水中酚類化合物包括一系列酚的衍生物：按其沸點高低可分為揮發(fā)酚和非揮發(fā)酚。通常水質(zhì)監(jiān)測中測定的揮發(fā)酚，其沸點在230°C以下，主要是一元酚及其衍生物。
揮發(fā)酚測定的主要方法是4-氨基安替比林光度法。在測定條件下，除了對位有取代基的酚類不能與試劑反應(yīng)外，苯酚、鄰位酚和間位酚都能與試劑發(fā)生顯色反應(yīng)。但鄰位酚和間位酚生成的有色化合物的吸光度都比苯酚低，因此該方法采用苯酚作為標(biāo)準(zhǔn)測得的結(jié)果，僅代表水樣中揮發(fā)酚的最小濃度。
揮發(fā)酚測定前需做預(yù)蒸餾分離。對于污染嚴(yán)重的水樣，在蒸餾前要消除某些干擾物質(zhì)。如加人過量的硫酸亞鐵消除游離氯；加入硫酸銅以消除硫化物干擾以及用四氯化碳萃取以除去油類。
(1) 4-氨基安替比林光度法
有氧化劑鐵qing化鉀存在下，酚類與4-氨基安替比林在堿性條件下反應(yīng)生成橘紅色吲哚酚安替比林染料，有色溶液在510nm處有最大吸收。若用氯仿萃取染料，可在460nm處測定其吸光度。顯色反應(yīng)式為：
顯色時pH的控制很重要。在酸性條件下，試劑本身要發(fā)生縮合反應(yīng)，生成紅色化合物，帶來干擾。一些芳香胺(如苯胺、甲苯胺、乙酰苯胺)也能與試劑顯色，而在pH9.8~10.2，它們的干擾可以大大減少。
用此法進(jìn)行測定時，有直接光度法和萃取光度法之分。直接光度法適用于含酚濃度在0.1~5mg/L的水樣，萃取光度法用氯仿萃取，適用于含酚在0. 002~6mg/L的水樣。
(2) 溴化滴定法
溴酸鹽在酸性溶液中與溴化鉀反應(yīng)析出溴，溴與酚產(chǎn)生取代反應(yīng)，生成三溴酚。加入碘化鉀與多余的溴作用析出碘，最后用標(biāo)準(zhǔn)硫代硫酸鈉滴定析出的碘，可以算得酚的量。所涉及的化學(xué)反應(yīng)式為：
此法適用于含高濃度酚污水中揮發(fā)酚的測定。