紫外-可见分光光度法对污水含油测定实验及影响因素

摘要：分光光度法为一种通过测定被检出的物质位于特定的波长上,或者某个特定波长区域范围内的吸光度或者某种发光强度,从而针对该区域的物质进行定性分析和定量分析的方法。本文按照SY-T 5329-2012标准《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》，对污水中油类的进行紫外-可见光光度法测定，从实验目的、原理、仪器和试剂、步骤等几个方面进行实验，并得出了实验结果，总结出影响紫外-可见分光光度法的影响因素：检验人员的操作，仪器、试剂和方法的适用性，环境条件等都会影响紫外-可见分光光度法的检测结果。

关键词：紫外-可见分光；光度法；污水；油；测定

分光光度法为一种通过测定被检出的物质位于特定的波长上,或者某个特定波长区域范围内的吸光度或者某种发光强度,从而针对该区域的物质进行定性分析和定量分析的方法。一般常用的方法有：紫外-可见分光光度法、红外分光光度法、荧光分光光度法、原子吸收分光光度法。紫外-可见分光光度法为190～800nm的波长范围内，测定物质的吸光度，常用于杂质检查、鉴别鉴定、定量测定等方面。分光光度法定量分析依据的最基本原理是朗伯—比尔（Lambert-Beer）定律，其原理为：当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,其吸光度A和吸光物质的浓度C、吸收层厚度B成正比，和透光度T则反比。

紫外-可见分光光度法常用的定量方法为校准曲线法，即配制一系列从低到高浓度的标准溶液，分别测定出它们的吸光度（或透光率），以吸光度（或透光率）建立纵坐标，其浓度建立横坐标，计算出标准曲线的回归方程式。待测物通过测定标准系列的操作条件来进行测定，该样品的浓度由测得的吸光度（或透光率）的标准曲线的回归方程中查出。

1.污水中油类的紫外-可见分光光度法测定

1.1实验目的

根据SY-T 5329-2012标准《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》，掌握对环境中油类污染的认识，了解油类的分析方法和技术，学会使用和操作紫外分光光度计。

1.2实验原理

污水中的油类来自于自然界较高级生物或者浮游生物的分解，也有来自人类工业废水和生活污水的污染。漂浮在水体表面的油珠，影响空气——水体界面中氧的交换。分散在水中的油珠，部分或全部吸附在悬浮的微粒上，或者以乳化的状态存在于水体中，部分溶在水中。水中的油能被微生物氧化分解，从而消耗水中大量的溶解氧，从而导致水质恶化。

重量法为常用的分析法，它不受油珠的种类限制，所测定的油无法区分是矿物油或动植物油。重量法虽然比较准确，但操作起来比较繁杂，灵敏度比较差，只适于测定 5mg/ L 以上的油品。紫外-可见分光光度法的优势比较明显，比重量法简单。石油类含有的具有共轭体系的物质在紫外光区具有特征吸收峰特点。波长微250- 260nm的主要被带有苯环的芳香族化合物吸收，波长为215-230nm的主要被带有共轭双键的化合物吸收。一般情况下，原油的吸收峰波长为225和256nm，其它燃料油、润滑油等油品的吸收峰基本与原油相近。本实验测定波长值256nm，最低检出浓度值0.05mg/L，测定上限值10mg/L。

1.3仪器和试剂

（1）DR5000紫外-可见分光光度计。（2）lL分液漏斗。（3）25mL容量瓶。（4）石油醚（60-90。C）或正己烷：纯化后再使用，透光率大于80%以上，如果不纯，可用此纯化方法：将0.3-0.15mm(60-100目)的粗孔微球硅胶和0.246-0.124mm(70-120目)中性层析氧化铝在150-160。C下活化4h，趁温热装入直径为2.5cm、长75cm的玻璃柱中，使硅胶柱保持在高60cm,上覆5cm厚的氧化铝层。将石油醚通过此柱后收集在试剂瓶中。以水为参比，在256nm处的透光率应大于80%以上。（5）油标准贮备液：用15号机油、20号重柴油、或其它的标准油品进行配制。精确称取0.1000g标准油品溶于石油醚中，移至100ml容量瓶中，并用石油醚稀释到标线，每毫升此溶液含1.00mg油，放置冰箱内备用。（6）（1+1）硫酸。（7）氯化钠。（8）无水硫酸钠（先前放于马福炉300。C烘lh,冷却后装瓶备用）。

1.4实验步骤

（1）标准曲线的绘制。用石油醚稀释油标准贮备液，标准液每毫升含0.100mg油。依次加入油标准液0.20,0.50,1.00,2.00,3.00,5.00,7.00,10.00ml于 8个10mL容量瓶中，并用石油醚稀释到标线。其相应的浓度为2.00,5.00,10.00,20.0,30.0,50.0,70.0,   100.Omg/L。在波长256nm处，用1cm的石英比色皿，以石油醚为参比液，测定标准系列的吸光度并且绘制出标准曲线 。

（2）将500mL水样全部倒入1000mL的分液漏斗中，加入5mL的(l+l)硫酸及20g氯化钠，加塞后摇均匀，采样瓶用15mL石油醚彻底清洗，并将清洗液倒入分液漏斗中，充分均匀2min，并注意放气，然后等待静置分层。原采样瓶中装入下层水样，将上层的石油醚倒入25mL的容量瓶，加入10mL的石油醚，再次重复一次提取水样，将提取液合并存于容量瓶。加石油醚到标线，摇均匀。如果容量瓶出现水珠或浑浊现象，可加入少量的无水硫酸钠进行脱水。

（3）波长256nm处，用1cm的石英比色皿，用脱芳烃的石油醚作为参比，测定吸光度大小，浓度值可在标准曲线上相应查出。

2.影响紫外-可见分光光度法检测结果的主要因素

2.1检测人员

样品前处理、检测等过程操作规范且准确（试剂称量、溶液配制、试液移取等），实验数据转移、计算等处理过程准确无误。

2.2仪器

选用的紫外-可见分光光度法计工作正常，合适的测量条件（如波长、狭缝宽度等）；比色皿（池）洁净程度，参比溶液的选择，样品测试吸光度范围等。

2.3试剂、耗材和用水

选用的试剂纯度、保存条件应满足方法要求；样品空白应不含待测物或干扰成分，若含有待测物或干扰成分应满足检测方法的要求；实验用水应符合SY-T 5329-2012和GBT 6682-2008标准要求；标准溶液浓度的准确性（标准溶液来源、保存条件等应满足要求且在有效期内）；所用的量器（天平、容量瓶、移液管等）应准确。

2.4方法

选用的检测方法应符合要测定的对象（如待测物性质、待测物浓度范围及取样量、干扰及消除情况、存在状态等）；显色过程操作应正确（试剂加入顺序、加入量等），显色时间、显色温度等条件应符合检测方法的要求，且在显色的稳定时间内完成检测。

2.5环境条件

样品保存条件应满足方法要求，样品保存期限在方法规定的时间内，样品保存和检测过程无交叉污染等。

2.6质量控制

检测过程应采取有效的质量控制措施（如平行测定、加标、质控样品测定等）。

3.结论

（1）C油(mg/L) =C*V2/V1

式中：C——从标准曲线上查询出的相应油浓度(mg/L)；

V1——被测水样体积 (mL)；

V2——石油醚定容体积(mL)。

（2）所用的石油醚应在较大容器中混合均匀，石油醚必须使用透光率一样的来绘制标准曲线及进行样品测定，否则会因为空白值不同而产生比较大的误差。

（3）采集的样品必须具有普遍代表性。如果只测定水中乳化状态的含油时，一定要避开漂浮在水面的油珠，一般取样在水表面以下20-50cm深度。如果需要将油膜一起采样，尤其要注意水的深度、油膜的厚度、覆盖的面积等情况。

（4）选用定容的清洁玻璃瓶（500或1000mL)作为采样瓶，用溶剂彻底清洗，务必禁用肥皂清洗，每次采样应严格装水至刻度线。

（5）采集样品之前，为保存水样，可向瓶里加入硫酸，每升水样加5mL的 (l+l)硫酸，使水样的PH值小于2, 严格抑制微生物生长及活动，在小于4。C的低温下保存。如果在常温条件下，样品可以保存24h左右。

（6）影响紫外-可见分光光度法检测结果的主要因素为，检验人员的操作，仪器、试剂和方法的适用性，环境条件等，应合理规避这些因素，以减小对测定结果的影响进而提高测定结果的准确性。

参考文献：

[1]荧光分光光度法测定土壤中石油类[J].段小燕,吐拉别克·吐逊江,施玉格,管雪丽.  干旱环境监测.2021(01)

[2]红外分光光度法测定水中石油类的不确定度评定[J].梁丽霞.聚酯工业.2015(06)

[3]红外分光光度法测定水中油类新旧标准方法的比较[J].唐兆军,何吉明,俸强,陈雨艳.四川环境.2019(02)

[4]探究控制水中石油类准确度的相关措施[J].张明洋.广州化工.2018(03)