本文是学习GB-T 17923-2017 海洋石油开发工业含油污水分析方法 红外分光光度法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了采用红外分光光度法测定海洋石油开发工业中所排放的含油污水中油类的分析步
骤、计算方法和质量控制要求。
本标准适用于中华人民共和国内水、领海、毗连区、专属经济区、大陆架以及中华人民共和国管辖的
其他海域内的海洋石油开发工业所产生的含油污水中油类的测定。
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GB 17378.3 海洋监测规范 第3部分:样品采集、贮存与运输
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
含油污水 oily sewage
在海洋石油开发过程中所产生的含有脂(脂肪酸、皂粪、脂肪、蜡等)及各种油类(矿物油、动植物油)
的污水。
用四氯乙烯萃取含油污水中的油类物质,用红外分光光度计分别测定萃取液在2930
cm- (CH2
基团中C-H 键的伸缩振动)、2960 cm- (CH₃ 基团中C—H 键的伸缩振动)和3030 cm-
(芳香环中
C-H 键的伸缩振动)处的吸光值,吸光值大小与油类的浓度成正比。
5.1 纯水:超纯水制备系统,电导率不大于18.2 MΩ ·cm(25℃)。
5.2 四氯乙烯(C₂Cl): 分析纯,在测量波长处应为无吸收或低吸收。参照附录 A
进行处理。
5.3 正十六烷[n-Hexadecane,CH₃ (CH₂)₁CH₃ ]: 色谱纯。
5.4 2,2,4-三甲基戊烷:又名异辛烷[Isooctane,(CH₃)₃CCH₂CH(CH₃)₂ ],
色谱纯。
5.5 苯(Benzene,C₆H₆): 色谱纯。
5.6 盐酸溶液(1+1):将50 mL 浓盐酸(HCl,p=1.18 g/mL,优级纯)缓缓加入到50 mL
水中。
5.7 无水硫酸钠(Na₂SO₄):
分析纯,将一定量无水硫酸钠放入瓷坩埚内,置于马弗炉中,在500℃士
20℃下活化4
h,在炉内冷却到200℃,然后移入干燥器中冷却至室温,装入磨口玻璃瓶中,在干燥器中
GB/T 17923—2017
可保存使用30 d。
5.8 正十六烷标准贮备溶液(2000 mg/L): 准确称取200.0 mg
正十六烷(5.3)于5 mL 称量瓶中,用少
量四氯乙烯(5.2)溶解,然后全量转移至100 mL
棕色容量瓶中,用四氯乙烯定容至刻线,混匀。
5.9 异辛烷标准贮备溶液(2000 mg/L): 准确称取200.0 mg 异辛烷(5.4)于5 mL
称量瓶中,用少量四 氯乙烯溶解,用吸管移至100 mL
棕色容量瓶中,用四氯乙烯洗涤称量瓶数次,洗涤液均移入容量瓶中,
用四氯乙烯定容至刻线,混匀。
5.10 苯标准贮备溶液(2000 mg/L): 准确称取200.0 mg 苯(5.5)于5mL
称量瓶中,用少量四氯乙烯 溶解,用吸管移至100 mL
棕色容量瓶中,用四氯乙烯洗涤称量瓶数次,洗涤液均移入容量瓶中,用四氯
乙烯定容至刻线,混匀。
5.11 混合油标准使用溶液(200.0 mg/L): 在100 mL
的棕色容量瓶中,加入少许四氯乙烯,依次加入
正十六烷标准贮备溶液(5.8)、异辛烷标准贮备溶液(5.9)、苯标准贮备溶液(5.10)各10
mL, 用四氯乙烯 定容至刻线并混匀。
注: 各石油平台也可直接使用平台的原油样品,以四氯乙烯为溶剂制备油标准使用溶液。
5.12
校正液:根据测量范围,用四氯乙烯稀释混合油标准使用溶液(5.11),配制成浓度为20.0
mg/L 或5.00 mg/L 的校正系数检验液。
6.1 仪器:红外分光光度计,波长范围3400 cm⁻ ¹~2400 cm⁻ ',配 有 1 cm
和 4 cm 带盖石英比色皿。
6.2 采样瓶:500 mL 棕色磨口玻璃瓶。
6.3 分液漏斗:500 mL, 活塞和盖子为聚四氟乙烯材质。
6.4 棕色容量瓶:50 mL、100 mL。
6.6 布氏漏斗:40 mL,G1 型。
样品的采集、贮存与运输参照GB17378.3 中的相关规定执行。用500 mL
棕色磨口玻璃瓶采集含 油污水样品约300 mL, 用盐酸溶液(5.6)酸化至 pH
不大于2。如果分析工作无法在24 h 内完成,应将
酸化后的样品储存在4℃的冰箱中,同时标明所加盐酸溶液的重量或体积,并于3
d 内分析完毕。
样品按下述步骤萃取:
a) 将待测采样瓶中的水样,全部转入500 mL 分液漏斗中;
b) 用 2 5 mL 四氯乙烯分3次洗涤采样瓶后转入分液漏斗中;
c) 用力振荡3 min (注意及时开启活塞放气),静置、分层;
d) 将滤纸叠好,小心放入布氏漏斗(6.6)中,加入1cm
左右厚无水硫酸钠(5.7),将分层后的萃取 液经布氏漏斗过滤到50 mL
比色管中;
e) 向分液漏斗中加入20 mL 四氯乙烯,重复步骤 c)和 d),用 5 mL
四氯乙烯冲洗布氏漏斗,洗涤 液一并滤入同一50 mL 比色管中;
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f)
将分液漏斗中剩余的水样全部倒入500 mL 量筒中,记录水样的体积V。
系列标准溶液的配制
在 6 个 5 0 mL
棕色容量瓶中,分别加入少量四氯乙烯,用移液管分别准确加入0 mL 、2.50
mL、 5.00 mL 、10.0 mL 、20.0mL 和40 .0 mL 混合油标准使用溶液(5 .
11),用四氯乙烯定容至刻线并混合均 匀。得到浓度分别为0 mg/L 、10.0 mg/L
、20.0 mg/L 、40.0 mg/L 、80.0 mg/L 和160 mg/L 的系列标准
溶液。
标准曲线应现用现做,使用期最长不超过一周。
8.2.2.1 校正系数的测定
按照附录 B 的规定测定仪器的校正系数。
8.2.2.2 校正系数的检验
按下述步骤进行校正系数检验:
a) 将校正液(5 . 12)放入吸收池,以四氯乙烯为参比溶液,使用1 cm
比色皿,在3400 cm⁻¹ ~
2400 cm 之间进行扫描,分别记录A303、A₂ 和 A₂93 吸光值;
b)
按式(1)计算校正液的浓度,并与配制值进行比较,若校正液测定值的回收率在90%~110%
范围内,则校正系数可用。否则应重新测定校正系数并检验,直至符合条件为止。
style="width:5.70679in;height:0.60676in" /> (1)
式 中 :
Cx — — 四氯乙烯中油类的浓度,单位为毫克每升(mg/L);
X,Y,Z,F — — 校正系数;
A2930,A₂96,A₃o30— 各对应波数下测得的吸光值。
注:红外分光光度计出厂时如果设定了校正系数,可以直接进行校正系数的检验。
在分液漏斗中,加入300mL 纯水,加入25 mL 四氯乙烯,按8. 1c)~e)
的步骤进行空白实验,并确
保测得的空白值低于检出限。
将系列标准溶液、样品空白萃取液、样品萃取液依次放入吸收池,以四氯乙烯为参比溶液,使用
1cm 比色皿,在3400 cm⁻¹ ~2400cm⁻ 之间进行扫描,分别测定A303 、A₂ 和
A2930。
按式(1)计算出系列标准溶液中油类的实测值,结果记入表 C. 1 。
以系列标准溶液的浓度为纵坐
标,其实测值为横坐标,绘制标准曲线。
根据式(2)计算样品中油类的浓度,结果记入表 C.2。
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style="width:2.68662in;height:0.61336in" /> ………………………… (2)
式中:
coil— 水样中油类的浓度,单位为毫克每升(mg/L);
Cx——萃取液中油类的浓度,单位为毫克每升(mg/L);
V₁—— 萃取液体积,单位为毫升(mL);
V— 水样的体积,单位为毫升(mL)。
六家实验室分别对油类浓度为10.0 mg/L 、40.0 mg/L 和100 mg/L
的统一样品进行测定,实验室 内相对标准偏差分别为0.6%~3%、0.2%~2%和0.
1%~0.5%,实验室间相对标准偏差为2.8%~
4.2%。
六家实验室分别对蒸馏水进行空白加标测定,加标油类浓度为2.67 mg/L
时,实验室内相对标准
偏差分别为0.4%~6.4%,实验室间相对标准偏差为9.7%,加标回收率为80.8%~104%。
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(资料性附录)
四氯乙烯的处理方法
A.1 水洗法
操作步骤如下:
a) 在2000 mL
分液漏斗中按体积比为1:1的比例加入市售四氯乙烯和纯水(5.1),振摇2 min,
静置,分层;
b) 将滤纸叠好,小心放入布氏漏斗中,加入适量(约1 cm
厚)无水硫酸钠。将萃取液经布氏漏斗 过滤到棕色试剂瓶中,备用;
c) 水洗四氯乙烯应现用现处理。
A.2 活性炭吸附法
操作步骤如下:
a) 取1000g 活性炭(层析用粒状活性炭,粒径约0.6 mm~0.3
mm)于烧杯中,用浓度为2 mol/L 的盐酸溶液浸泡2
h,用纯水冲洗至中性。倾出水分后,用浓度为2 mol/L 氢氧化钠溶液浸泡 2h,
用纯水冲洗至中性,于100℃烘干。将烘干的活性碳放入瓷坩埚中,盖好盖子,于500℃
高温炉内活化2 h。 炉温降至50℃左右时,取出放入干燥器中,备用;
b) 在纯化四氯乙烯用的玻璃层析柱(内径为20 mm, 长度为1000 mm)
中装入市售四氯乙烯至 柱顶变径处,接着边敲打边加入1000g
经活化的活性炭,待活性炭全部沉入柱底部后,加入约 1cm
厚无水硫酸钠。打开玻璃层析柱的活塞,弃去初始流出的30 mL,
收集澄清的四氯乙烯 溶液备用。
style="width:7.8267in;height:0.64658in" />class="anchor">GB/T 17923—2017
(规范性附录)
红外分光光度计校正系数的测定方法
红外分光光度计的校正系数按下述步骤测定:
a) 在100 mL 容量瓶中,准确加入正十六烷标准贮备溶液2.00 mL,
用四氯乙烯定容至刻线,混 匀,得到浓度为20 mg/L 的正十六烷标准溶液;
b) 在100 mL 容量瓶中,准确加入异辛烷标准贮备溶液2.00 mL,
用四氯乙烯定容至刻线,混匀, 得到浓度为20 mg/L 的异辛烷标准溶液;
c) 在100 mL 容量瓶中,准确加入苯标准贮备溶液10.00 mL,
用四氯乙烯定容至刻线,混匀,得到 浓度为100 mg/L 的苯标准溶液;
d) 用四氯乙烯做参比溶液,使用1cm
比色皿,分别测量正十六烷、异辛烷和苯标准溶液在2930 cm⁻、
2960 cm⁻' 、3030cm⁻ 处的吸光度A2930、A2960、A₃03;
e) 正十六烷、异辛烷和苯标准溶液在2930 cm⁻¹ 、2960 cm⁻¹ 、3030 cm⁻¹
处的吸光度 A2930、 A296 、A₃ 均符合式(B. 1),
由此得出联立方程组并求解,得到校正系数X,Y,Z 和 F。
style="width:5.56661in;height:0.58674in" /> …… …………… (B.1)
式中:
0 —— 四氯乙烯中油类的含量,单位为毫克每升(mg/L);
A2930 、A₂96 、A303——各对应波数下测得的吸光度;
X、Y、Z — — 与各种 C—H 键吸光度相对应的系数;
F ——脂肪烃对芳香烃影响的校正因子,即正十六烷在2930 cm⁻¹ 与3030 cm⁻¹
处的吸光度之比。
对于正十六烷和异辛烷,由于其芳香烃含量为零,即
style="width:1.73318in;height:0.66in" />
p(H)=X ·A₂93(H)+Y ·A₂96(H)
p(I)=X ·A₂93(I)+Y ·A₂96(I)
由式(B.2) 可得 F 值,由式(B.3) 和式(B.4) 可得 X 和 Y 值。
对于苯,则有:
… … … … … … … …(B.2)
… … … … … … … …(B.3)
… … … … … … … …(B.4)
… … … …(B.5)
由式(B.5) 可得 Z 值。
式中:
p(H) — 正十六烷标准溶液的浓度,单位为毫克每升(mg/L);
p(I) ——异辛烷标准溶液的浓度,单位为毫克每升(mg/L);
p(B) — 苯标准溶液的浓度,单位为毫克每升(mg/L);
A₂93o(H) 、A₂6(H) 、A₃3(H)——
各对应波数下测得正十六烷标准溶液的吸光度;
A293(I) 、A₂6(I) 、A303(I) —— 各对应波数下测得异辛烷标准溶液的吸光度;
A₂930(B) 、A₂96(B) 、A₃03(B)—— 各对应波数下测得苯标准溶液的吸光度。
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(规范性附录)
海洋石油开发工业含油污水分析结果记录表
海洋石油开发工业含油污水分析结果记录格式按表C.1 和表C.2 的要求执行。
表 C.1 油类标准曲线记录表
仪器型号
style="width:0.51338in;height:0.57332in" /> 分析日期 年 月 日 第 页 共
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分析者
校对者
审核者
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平台名称
仪器型号
表 C.2 油类分析记录表
(红外分光光度法)
海区 采样日期 年 月 日
分析日期 年 月 日 第 页 共 页
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分析者
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