水樣的萃取方法(供參考)
在國(guó)標(biāo)HJ637---2012當(dāng)中描述:“樣品體積為1000ml,萃取液體積為25ml,使用4cm石英比色皿時(shí),檢出限為0.01mg/L,測(cè)定下限為0.04mg/L;當(dāng)樣品體積為500ml,萃取液體為50ml,使用4cm石英比色皿時(shí),檢出限為0.04mg/L,測(cè)定下限0.16mg/L。用四氯化碳萃取樣品中的石油類物質(zhì),測(cè)定總油,然后將萃取液用硅酸鎂吸附,除去動(dòng)植物油類物質(zhì)等極性物質(zhì)后,測(cè)定石油類。其差值為動(dòng)植物油類濃度。
以上國(guó)標(biāo)給出了用紅外分光光度法測(cè)量不同水樣的檢出限和測(cè)定下限。在實(shí)際當(dāng)中,萃取水樣是很復(fù)雜的,不同的水樣j盡量用不同的方法萃取,如果都一概而論的話對(duì)有些水樣的測(cè)量結(jié)果是不合適的。水中油的測(cè)量本來(lái)就是個(gè)難題,影響的環(huán)節(jié)很多,任何環(huán)節(jié)出問(wèn)題對(duì)結(jié)果都是有影響的。以下對(duì)不同的水樣用不同方法進(jìn)行萃取操作加以說(shuō)明,使其更接近合理化,以提高測(cè)量結(jié)果的可信度,僅供大家參考。
地表水和地下水的具體做法
地表水主要包括有江水,河水,湖水和海水等近似于無(wú)污染的水。
對(duì)已知比較干凈基本無(wú)污染的地表水(如源頭水)建議采取以下萃取方法:取一定量的水用合格的四氯化碳直接萃取,在采樣短時(shí)間內(nèi)(24小時(shí)內(nèi)),不酸化,不用無(wú)水硫酸鈉脫水,直接將四氯化碳與水進(jìn)行充分振蕩,待分層后,將萃取瓶出口的水處理干凈,直接將萃取液放入石英比色皿進(jìn)行測(cè)量,用萃取水樣的本底做空白。這樣做的目的是不去考慮鹽酸;無(wú)水硫酸鈉的雜質(zhì)對(duì)萃取液的影響。這種水在感覺(jué)上是沒(méi)有油的。一旦有油存在的話,也可以把它測(cè)出來(lái)。為了提高測(cè)量結(jié)果的可信度就要去掉干擾因素,
對(duì)未知的地表水做法:未知的江河糊水當(dāng)中,可能有工廠排進(jìn)來(lái)的水,也可能有生活污水排進(jìn)來(lái)。在萃取水樣前,首先考慮采用合格的四氯化碳來(lái)萃取劑,對(duì)化學(xué)試劑當(dāng)中的雜質(zhì)影響同樣不能忽視。必要時(shí)應(yīng)該取同地表水相同體積的蒸餾水,加入同萃取地表水等量的化學(xué)試劑,在相同條件下,用蒸餾水做一個(gè)萃取液空白,以此來(lái)做參比進(jìn)行測(cè)量空白,目的是將萃取地表水時(shí)所加的化學(xué)試劑的干擾部分人為的加入到空白液體當(dāng)中,在對(duì)地表水萃取液測(cè)量時(shí)將其干擾部分從中扣除,以此來(lái)提高測(cè)量結(jié)果的可信度。對(duì)于來(lái)路不明的未知水樣,一定要用硅酸鎂吸附,將動(dòng)植物油和石油類分開(kāi)。
將采集的樣品(1000ml左右)全部轉(zhuǎn)移至2000ml分液漏斗(或1000ml萃取瓶)中,量取25ml四氯化碳洗滌采樣瓶后,全部轉(zhuǎn)移至分液漏斗(萃取瓶)中。振蕩3min,并經(jīng)常開(kāi)啟旋塞排氣(萃取瓶不用排氣),靜置分層后,將下層有機(jī)相轉(zhuǎn)移至已加入3g無(wú)水硫酸鈉的具塞磨口瓶中,搖動(dòng)數(shù)次。如果無(wú)水硫酸鈉全部結(jié)晶成塊,需要補(bǔ)加無(wú)水硫酸鈉,靜置。將上層水相全部轉(zhuǎn)移至2000ml量筒中測(cè)量樣品體積并記錄。
向萃取液中加入3g硅酸鎂,置于旋轉(zhuǎn)振蕩器上,以180--200pm的速度連續(xù)振蕩20min,靜置沉淀后,上清液經(jīng)玻璃砂芯漏斗過(guò)濾至磨口錐形瓶中,用于測(cè)定石油類。
生活污水,工業(yè)廢水的具體做法
將采集的樣品(500ml左右)全部轉(zhuǎn)移至1000ml分液漏斗(或600ml萃取瓶)中,量取50ml四氯化碳洗滌采樣瓶后,全部轉(zhuǎn)移至分液漏斗(萃取瓶)中。振蕩3min,并經(jīng)常開(kāi)啟旋塞排氣(萃取瓶不用排氣),靜置分層后,將下層有機(jī)相轉(zhuǎn)移至已加入5g無(wú)水硫酸鈉的具塞磨口瓶中,搖動(dòng)數(shù)次。如果無(wú)水硫酸鈉全部結(jié)晶成塊,需要補(bǔ)加無(wú)水硫酸鈉,靜置。將上層水相全部轉(zhuǎn)移至1000ml量筒中測(cè)量樣品體積并記錄。
將萃取液分成兩份,一份直接用于測(cè)定總油。另一份加入5g硅酸鎂,置于旋轉(zhuǎn)振蕩器上,以180--200pm的速度連續(xù)振蕩20min,靜置沉淀后,上清液經(jīng)玻璃砂芯漏斗過(guò)濾至磨口錐形瓶中,用于測(cè)定石油類。
對(duì)于既有生活污水也有工業(yè)廢水的混合污水,萃取過(guò)后同樣需要先測(cè)總量,再用硅酸鎂吸附后測(cè)石油類,將石油類和動(dòng)植物油分開(kāi)。
已知此水是針對(duì)性很強(qiáng)的水(如屠宰廠的水),只需要報(bào)總量,將其認(rèn)定為動(dòng)植物油,工業(yè)廢水即為石油類。(有極性物質(zhì)時(shí)需硅酸鎂吸附)
已知污水含油特別高量的水可以適當(dāng)?shù)纳偃∷?,同樣具有代表性。在測(cè)量時(shí)高濃度應(yīng)該采用短光程石英比色皿。
在污水萃取當(dāng)中,乳化現(xiàn)象很嚴(yán)重時(shí)破乳通常采用以下方法:將萃取液和乳化物一并流入三角瓶?jī)?nèi),將無(wú)水硫酸鈉逐漸的加入三角瓶?jī)?nèi),加的同時(shí)搖三角瓶,當(dāng)無(wú)水硫酸鈉結(jié)晶時(shí),需要繼續(xù)加無(wú)水硫酸鈉,無(wú)水硫酸鈉不結(jié)晶時(shí),乳化物破解成功。對(duì)有懸浮物的水,可以取下部萃取液測(cè)量,四氯化碳萃取液中含有塵埃等時(shí)可靜置時(shí)間長(zhǎng)一些使之沉淀,此時(shí)取上部溶液進(jìn)行測(cè)量。
萃取操作當(dāng)中的注意事項(xiàng)
萃取操作前,保證四氯化碳的純度合格,要求四氯化碳當(dāng)中的雜質(zhì)含量不應(yīng)大于水中油的含量,否則測(cè)的是四氯化碳的雜質(zhì),結(jié)果不可信。四氯化碳雜質(zhì)含量高時(shí),在萃取低濃度時(shí)就會(huì)出現(xiàn)反萃取現(xiàn)象,在萃取過(guò)程當(dāng)中因水比四氯化碳還干凈,四氯化碳當(dāng)中的雜質(zhì)會(huì)留在水中,如同用水萃取四氯化碳一樣,萃取后所得到的萃取液比萃取前的油含量還要低,所測(cè)結(jié)果就會(huì)出現(xiàn)負(fù)值,負(fù)值越大就說(shuō)明四氯化碳的純度越差。這種現(xiàn)象即為反萃取現(xiàn)象。
保證石英比色皿,萃取瓶,容量瓶,具塞磨口錐形瓶等與之有關(guān)的玻璃器皿干凈,所用器皿不能用酒精等有機(jī)物洗滌,在測(cè)量當(dāng)中容量瓶,具塞磨口錐形瓶和石英比色皿不能接觸水,酒精等,有機(jī)物在近紅外區(qū)有強(qiáng)烈的吸收,會(huì)干擾測(cè)量結(jié)果。
萃取污水時(shí),因水中油含量很高。所以化學(xué)試劑的影響可以忽略不記。萃取低濃度污水時(shí)要充分考慮所用化學(xué)試劑的影響。
化學(xué)試劑的處理方法
1 四氯化碳:在2800----3100cm-1之間掃描,其吸光度應(yīng)不大
于0.03(1cm石英比色皿,空氣池做參比),具體檢驗(yàn)方法可參照F2000測(cè)油儀使用說(shuō)明書的8,9頁(yè)。
2 硅酸鎂:60----100目,將硅酸鎂置入高溫爐內(nèi)550度加熱4小時(shí),在爐內(nèi)冷至約200度后,移入干燥器中至室溫于磨口玻璃瓶?jī)?nèi)保存。使用時(shí)稱取適量的干燥硅酸鎂,于磨口瓶中,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12小時(shí)后使用。
3 無(wú)水硫酸鈉:在高溫爐內(nèi)550度加熱4小時(shí),冷卻后,移入后裝入磨口玻璃瓶中,置于干燥器內(nèi)保存。
※注意:對(duì)所用化學(xué)試劑進(jìn)行活化,不光是為了去處水分,更主要的是為了去除當(dāng)中所含的雜質(zhì),以免影響測(cè)量結(jié)果。
采樣和樣品保存
采樣:油類物質(zhì)要單獨(dú)采樣,不許在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)再分樣。采樣時(shí)應(yīng)在樣品瓶上作標(biāo)記,用以確定樣品體積。當(dāng)只測(cè)定水中乳化狀態(tài)和溶解性油類物質(zhì)時(shí),應(yīng)避開(kāi)漂浮在水體表面的油膜層,在水面下20---50cm處取樣。當(dāng)需要報(bào)告一段時(shí)間內(nèi)油類物質(zhì)的平均濃度時(shí),應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間間隔分別采樣后分別測(cè)定。
樣品保存:樣品如不能在24小時(shí)內(nèi)測(cè)定,采樣后應(yīng)加鹽酸酸
化至pH≦2,并于2---5度下冷藏保存。
對(duì)考核和檢定的應(yīng)對(duì)方法
考核:在考核時(shí),上級(jí)管理機(jī)關(guān)一般會(huì)發(fā)給使用者由國(guó)家環(huán)保部標(biāo)樣研究所生產(chǎn)的茶色瓶裝的密碼指控樣,發(fā)下來(lái)時(shí)會(huì)將密碼號(hào)刮掉,給定個(gè)很寬的濃度范圍和稀釋方法。要想側(cè)準(zhǔn)考核樣,首先用戶應(yīng)自備一支已知的同考核樣同單位生產(chǎn)的同類標(biāo)樣(濃度值不一定相同),在注意各個(gè)環(huán)節(jié)的情況下進(jìn)行稀釋測(cè)量,如果測(cè)量結(jié)果在給定的誤差范圍內(nèi),而且偏差不大,此時(shí)可以用相同方法來(lái)測(cè)考核樣,所測(cè)結(jié)果即可上報(bào)。如果自備標(biāo)樣所測(cè)結(jié)果偏差相當(dāng)大,要查找原因排除后再測(cè)考核樣,如果偏差不太大,為了上報(bào)的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確,可以參照F2000測(cè)油儀使用說(shuō)明書的第10,11頁(yè)對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)整,待調(diào)整滿意后方可測(cè)考核樣。只要做到以上幾點(diǎn),上報(bào)的考核數(shù)據(jù)就不會(huì)有偏差。
檢定:測(cè)油儀一般都由技術(shù)監(jiān)督部門對(duì)其進(jìn)行檢定,他們檢定用的礦物油標(biāo)樣都是由先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心制作的(此單位是他們的上級(jí))。此種標(biāo)樣同家環(huán)保部標(biāo)樣研究所的礦物油標(biāo)樣是有差別的,原因是兩家在標(biāo)樣制作過(guò)后所用定標(biāo)的儀器不同而造成的,在檢定時(shí)最好是儀器的操作者能陪同檢定而且能夠?qū)x器進(jìn)行調(diào)整,當(dāng)出現(xiàn)偏差時(shí)隨時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)修正,調(diào)整可參照F2000測(cè)油儀使用說(shuō)明書的第10,11頁(yè)。檢定后的測(cè)油儀在以后的使用中也會(huì)很放心,準(zhǔn)確度更高。
以上是對(duì)F2000系列紅外光度測(cè)油儀在應(yīng)用方面的一些體會(huì),如有不對(duì)的地方,懇請(qǐng)諸位批評(píng)指正,如有更好的操作經(jīng)驗(yàn)歡迎交流,以利于提高操作技能,為水中油的測(cè)量做出貢獻(xiàn)。