石油类和动植物油测定技术详解

火电厂的厂区工业废水需要进行石油类和动植物油污染物的监测。这类污染物的测定方法有重量法、非色散红外法、红外分光光度法、紫外分光光度法、荧光法、比浊法等。《火电厂环境监测技术规范》(DL/T 414—2004)规定采用重量法和红外分光光度法。

1.重量法

重量法是常用的测定水中矿物油的方法，它不受油品种的限制，但操作繁琐。

重量法的原理是以硫酸酸化水样，用石油醚萃取矿物油，然后蒸发除去石油醚，称量残渣重，计算矿物油含量。

该法得到的结果是水中可被石油醚萃取的物质总量，但可能一些较重的石油成分不能被萃取。蒸发除去溶剂时，也会造成轻质油的损失，因此，灵敏度低，只适用于测定10mol/L以上的含油水样。

2.非色散红外法

本法系利用石油类物质的甲基 (—CH3)、亚甲基 (—CH2—)在近红外区 (3.4μm)有特征吸收，作为测定水样中油含量的基础。标准油可采用受污染地点水中石油醚萃取物。根据我国原油组分特点，也可采用混合石油烃作为标准油，其组成为：十六烷∶异辛烷∶苯=65∶25∶10(V/V)。

测定时，先用硫酸将水样酸化，加氯化钠破乳化，再用三氯三氟乙烷萃取，萃取液经无水硫酸钠层过滤、定容，注入红外分析仪测其含量。

所有含甲基、亚甲基的有机物质都将产生干扰。如水样中有动、植物性油脂以及脂肪酸物质应预先将其分离。此外，石油中有些较重的组分不溶于三氯三氟乙烷，致使测定结果偏低。

3.紫外分光光度法

本方法是根据石油及其产品在紫外光区有特征吸收的现象。带有苯环的芳香族化合物的主要吸收波长为250～260nm；带有共轭双键的化合物主要吸收波长为215～230nm；一般原油的两个吸收峰波长为225nm和256nm；轻质油及炼油厂的油品可选225nm；部分油品仅一个吸收峰；经精炼的一些油品如汽油则无吸收；其他油品如燃料油润滑油的吸收峰与原油相近。因此在测量中应注意选择合适的标准，原油和重质油可选256nm，轻质油可选225nm。由于不同油品特征吸收峰不同，所以，有条件时可从污染的水体中萃取或从污染源中取得测定的标准物。如难以确定测定波长，也可用标准油样在波长215～300nm之间的吸收光谱，采用其最大吸收峰的位置，一般在220～225nm之间。

用紫外分光光度法测定水中石油类物质含量的操作步骤如下：

(1)将水样(500～1000m L)全部倾入1000m L分液漏斗中，于每升水样中加入5m L硫酸溶液，20g氯化钠，摇匀使溶解。

(2)用15m L石油醚洗涤采样瓶，将洗涤液倒入分液漏斗中，充分振摇3min (注意放气)，静置分层，将水样放入原采样瓶中，收集石油醚萃取液于25m L容量瓶中。(www.xing528.com)

(3)另取10m L石油醚按上述步骤再萃取一次，合并萃取液于25m L容量瓶中，加石油醚至刻度，摇匀。用无水硫酸钠脱水。

(4)于8支10mL具塞比色管中，分别加入石油标准溶液0.20mL，0.50mL，1.00mL，2.00mL，3.00mL，5.00mL，7.00mL，10.0mL，用石油醚稀释至刻度，配成含石油0.20mg/L，0.50mg/L，1.00mg/L，2.00mg/L，3.00mg/L，5.00mg/L，7.00mg/L，10.0mg/L的标准系列。于256nm波长，用1cm石英比色皿，以石油醚为参比，测量样品管和标准系列的吸光度。注意每次测量，包括标准液配制，萃取样品和参比溶剂均应使用同批石油醚。

(5)绘制标准曲线。从曲线上查出水样的石油质量浓度。计算公式为：

式中 ρ (B)——水中石油的质量浓度，mg/L；

ρ1——相当于标准的石油的质量浓度，mg/L；

V1——萃取液定容体积，m L；

V——水样体积，m L。

本方法适用于生活饮用水及其水源水中石油的测定。最低检测质量为5μg，若取1000m L水样测定，则最低检测质量浓度为0.005mg/L。

4.红外分光光度法

红外分光光度法的原理是：利用四氯化碳萃取水中的油类物质，测定总萃取物，然后将萃取液用硅酸镁吸附，经脱除动植物油等级性物质后，测定石油类。

总萃取物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。动植物油的含量按总萃取物与石油类含量之差计算。

本标准适用于地面水、地下水、生活污水和工业废水中石油类和动植物油的测定。试料体积为500m L时，使用光程为4cm的比色皿，其检出限为0.1mg/L；试料体积为5L时，通过富集后其检出限为0.01mg/L。

红外分光光度法较重量法、荧光分光光度法、紫外分光光度法测量油准确、可比，且标准油易制备。利用红外分光测油仪，严格控制空白值，做空白试验，能准确、快速的测定水中的石油类和动植物油。具体操作步骤详见 《水质石油类和动植物油的测定红外光度法》(GB/T 16489—1996)。