水質(zhì)石油類和揮發(fā)酚的檢測(cè)方法及原理！

一、石油類

水中油分的測(cè)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(cè)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(cè)定，適用于測(cè)定0.05~10mg/L的樣品。

(1)重量法

重量法測(cè)定水中油分，先以硫酸酸化水樣，同時(shí)加入適量氯化鈉，抑制乳化作用。用低沸點(diǎn)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(guó)標(biāo)準(zhǔn)中使用的有機(jī)溶劑各有不同，我國(guó)用沸程為30~60°C的石油醚；日本用正烷；美國(guó)用氟利昂。從上述方法原理來(lái)看，所謂“油分”實(shí)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(dòng)、植物油脂，可將萃取液通過(guò)氧化鋁層析柱以除去動(dòng)、植物油脂，得到石油類測(cè)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(zhǎng)為250 ~ 260nm，帶有共軛雙鍵的化合物主要吸收波長(zhǎng)為215~ 230nm。

而一般有機(jī)化合物中的甲基和亞甲基對(duì)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(cè)定。

光度法測(cè)定油分，必須充分注意：

①油分的吸收光譜特性光度法測(cè)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(cè)定的結(jié)果與重量法測(cè)定的結(jié)果，在理論上并無(wú)確定的相關(guān)關(guān)系。

經(jīng)對(duì)我國(guó)某些煉油廠污水中油分用紫外法和紅外法測(cè)定油分的比吸光度數(shù)據(jù)表明，紫外光度法測(cè)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(cè)定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的選用和配制帶來(lái)困難。

②光度法測(cè)定中使用的標(biāo)準(zhǔn)油光度法屬于相對(duì)分析法，定量測(cè)時(shí)必測(cè)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(shí)就產(chǎn)生問(wèn)題雖然目前各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)方法中也規(guī)定使用標(biāo)準(zhǔn)油，或在監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中使用統(tǒng)一分發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)油，但實(shí)際上未能解決上述存在的問(wèn)題。

對(duì)于紫外光度法中使用的標(biāo)準(zhǔn)油，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中采用20號(hào)重柴油、15號(hào)機(jī)油或用其他認(rèn)定的標(biāo)準(zhǔn)油品配制。對(duì)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(lái)作標(biāo)準(zhǔn)曲線，測(cè)定的結(jié)果能夠真實(shí)地反映油污染的實(shí)際情況。

對(duì)于紅外光度法中使用的標(biāo)準(zhǔn)油，我國(guó)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(guó)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(guó)采用的標(biāo)準(zhǔn)油反映出我國(guó)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(lái)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(duì)水生生物有毒。長(zhǎng)期飲用含酚水對(duì)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(diǎn)高低可分為揮發(fā)酚和非揮發(fā)酚。通常水質(zhì)監(jiān)測(cè)中測(cè)定的揮發(fā)酚，其沸點(diǎn)在230°C以下，主要是一元酚及其衍生物。

揮發(fā)酚測(cè)定的主要方法是4-氨基安替比林光度法。在測(cè)定條件下，除了對(duì)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(cè)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(cè)定前需做預(yù)蒸餾分離。對(duì)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(guò)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(cè)定其吸光度。顯色反應(yīng)式為：

顯色時(shí)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(lái)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(cè)定時(shí)，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(cè)定。