水中石油类、动植物油类测定常见问题分析
摘要：石油类和动植物油类是水质分析的重要指标，可是受自然或者人为等诸多因素的影响导致水中石油类、动植物油类的实验分析常常出现一些问题。本文分析实验室中常见的问题，并从实验仪器、样品采集、乳化现象、分析试剂、实验器皿及硅酸镁的应用等方面进行探讨。
关键词：石油类；动植物油类；常见问题；乳化现象
中图分类号：X5 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）03-0227-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.136
Abstract： Petroleum and animal and vegetable oils are important indicators of water quality analysis. However， due to natural or man-made factors， there are some problems in the experimental analysis of petroleum， animal and vegetable oils in water. In this paper， some common problems in laboratory analysis are analyzed from experimental instruments， Sample collection， emulsification， analytical reagents， laboratory vessels and the application of magnesium silicate and so on.
Key words： Petroleum；Animal and vegetable oils；Common problems；Emulsification
隨着我国经济建设的快速发展，水环境的污染日益引起人们的重视。近年来，水中石油类、动植物油类的污染也逐渐受到人们的关注。受到油类污染的水体会在表面形成油膜阻隔了水和空气中氧的交换，同时油类的降解也需要消耗掉水中的氧，从而导致水体出现严重缺氧，水质不断的恶化。所以，在环境监测中对水中石油类、动植物油类指标的监测具有重要意义。
1 实验方法
红外分光光度法（HJ 637-2012）。
2 方法原理
水中的油类物质可用四氯化碳来萃取，萃取的油类包括石油类和动植物油类，测定的结果为总油，硅酸镁对动植物油具有吸附作用，可向萃取液中加入适量的硅酸镁除去动植物油类等极性物质后，测定石油类。总油和石油类的差值即为动植物油类浓度 [1] 。
3 仪器及试剂
3.1 红外分光光度计
JLBG-125红外分光测油仪，配有4cm带盖石英比色皿（吉林市吉光科技有限责任公司）。
3.2 射流萃取器
从射流萃取器的上部瓶口将一定体积的水样加入到底部瓶中，然后再加入一定量四氯化碳，通过真空泵将四氯化碳和水样全部吸到上部瓶中。由于四氯化碳的密度比水的密度大，将四氯化碳从底部瓶吸到上部瓶时会沉积在下面所有吸到上瓶中的水样必须经过四氯化碳，水样得到部分萃取。待底部瓶中的水样剩下少许时，转换真空泵的控制开关变为加压，此时将上部瓶中四氯化碳和水样快速射流到底部瓶中，并与底部瓶壁产生了激烈的碰撞，使水样和四氯化碳充分混匀，增加了水样和四氯化碳的接触面积，实现了充分萃取的目的。在萃取的过程中严禁对水样进行抽空和射空。萃取地表水和污水的萃取器要专用或者萃取瓶要专用，绝对不要用同一萃取瓶萃取污水后再萃取地表水。
3.3 四氯化碳
可用测油仪对空白四氯化碳进行扫描，不应出现锐峰，也可与四氯化碳的标准峰图进行对比[1]。由于四氯化碳纯度的波动较大，严重影响测量。无论四氯化碳的纯度级别多高，在使用四氯化碳之前，一定要检验。可将四氯化碳置入比色皿放入仪器，通过“建立平台”，观察测量图形，与标准图形进行对比。对于不合格的四氯化碳可以通过吸附法、水浴蒸馏法进行精致。
吸附法：将四氯化碳通过活性炭吸附柱进行吸附，经过检验合格后，存入棕色磨口瓶保存。对检验不合格的四氯化碳，可重复通过吸附柱吸附，直到合格为止。活性炭须经150℃高温处理2h。
水浴蒸馏法：将四氯化碳放入水浴蒸馏器中，温度设置在90℃左右，在蒸溜瓶中加入几粒玻璃珠，蒸溜，经过检验合格后，存入棕色磨口瓶保存。对检验不合格的四氯化碳，需要重新蒸溜静置。
静置后的四氯化碳很容易受到污染，建议放在没有阳光直射、低温的环境中。不要使塑料盖直接接触四氯化碳。一定要用聚四氟乙烯片塞进瓶盖中盖紧。更不得使用塑料瓶装四氯化碳。
3.4 无水硫酸钠
在550℃下加热4h，冷却后装入磨口玻璃瓶中，置于干燥器内贮存。无硫酸钠容易受到污染，使用前可用合格的四氯化碳冲洗检验合格后使用。[1]
3.5 硅酸镁
取60～100目硅酸镁与瓷蒸发皿中，置于马弗炉内550℃下加热4h，在炉内冷却至约200℃后，移入干燥器中冷却至室温，于磨口玻璃瓶内保存。使用时，称取适量的硅酸镁于磨口玻璃瓶中，根据硅酸镁的重量，按6%（m/m）比例加入适量的蒸馏水，密塞并充分振荡数分钟，放置约12h后使用。[2] 硅酸镁是一种特别容易受到污染的化学试剂。高温处理后的硅酸镁在冷却、转移、储存的过程中易吸附空气中油类。使用前可用四氯化碳冲刷检验所用的硅酸镁，合格后使用。
4 样品的采集和保存
在水样采样前应先破坏水面上可能存在的油膜，防止对水样的污染，然后把采集油类用的容器安装在采水器上进行水样的采集。然后装于采样瓶中且采样瓶不能用采集的水样润洗。[2] 测定油类的水样要单独采集，并且采集的水样要全部用于测定。
水样分样对实验分析产生的影响。油类物质在水中的溶解度较小，而且密度比水底，水中的油类大多以浮油的形式存在，在分样时很难保证分样均匀。因此，测定油类的水样应单独采集且全部用于分析。水样容易发生生物降解过程，导致石油类和动植物油类测定结果的偏小。所以在水样的运输和保存过程中要采取措施抑制生物的代谢减缓降解进度。因此，样品采集好后，加入盐酸（ρ=1.19g/mL，优级纯）酸化至pH≤2。如样品不能在24h内测定，应在2～5℃下冷藏保存，3d内测定。
5 实验室分析常见问题分析
5.1 乳化现象
在对水样进行萃取时，由于水质的原因地表水不易出现乳化现象，而污水所含成分较为复杂，在用四氯化碳对污水水样进行萃取时常出现乳化现象。在GB/T 16488-1996《水质石油和动植物油测定红外光度法》中采用加入适量的氯化钠来防止乳化，但在实际的工作中效果不明显。通过实践，在对水样萃取后四氯化碳和水样分层不好，甚至出现乳化现象时，可向其中加入几滴无水乙醇，能够取得理想的破乳效果。加入的乙醇可通过硅酸镁对强极性物质的吸附作用被吸附，从而对实验测定结果不会造成影响。
5.2 比色皿对测定的影响
在对水样中的石油类、动植物油分析时，使用的是4cm带盖石英比色皿。通过实验分析可以发现比色皿具有方向性，通过不同的光面对水样进行测定时，无论是污水还是地表水都产生了正误差。[3] 测定污水时由于污水的浓度高产生的误差相对较小，但是在测定浓度相对较低的地表水时，产生了较大的误差。因此在进行水样测定时应保证整个过程中使用同一光面，来消除系统误差，保证测定结果的可靠性[4]。
5.3 分析时应注意问题
（1）室温过低，由于油标准溶液中的正十六烷在17℃时开始结晶，易吸附在瓶壁上，不易检出。
（2）比色皿中的样品不稳定，可将样品通过烘过后的无水硫酸钠吸水后进行测定。
（3）水样颜色的问题，有些水样是带有颜色的，萃取后的萃取液也有颜色，肉眼可见的颜色是在可见光波段内，一般不会对红外测油产生影响。
（4）四氯化碳毒性較大，所有的实验操作都应在通风橱内进行。对萃取液等四氯化碳废液要进行收集定期送到有资质的机构进行处理，防止四氯化碳废液对实验人员和周边环境产生危害。
6 结语
本文就水中石油类、动植物类实验分析中常见的问题进行了相关分析，对水体中石油类、动植物油类的监测具有重要意义。
参考文献
[1]杨春艳，田小萌.红外分光光度法测定石油类和动植物油[J].云南环境科学，2003，（02）：58-60.
[2]齐文启，连军，孙宗光.《地表水和污水监测技术规范》（HJ/T91-2002）的相关技术说明[J].中国环境监测，2006，（01）：54-57.
[3]兰红军.环境监测水中石油类、动植物油实验常见问题研究[J].广东科技，2013，（62）：257.
[4]王召会，吴金浩，胡超魁，刘桂英，王年斌，李爱，田甲申，马志强.辽东湾水体中石油类的时空分布特征和污染状况[J].渔业科学进展，2016，37（03）：20-27.
收稿日期：2018-02-05
作者简介：吴际（1986-），男，本科，助理工程师，研究方向为环境监测。
关键词：石油类；动植物油类；常见问题；乳化现象
中图分类号：X5 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）03-0227-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.136
Abstract： Petroleum and animal and vegetable oils are important indicators of water quality analysis. However， due to natural or man-made factors， there are some problems in the experimental analysis of petroleum， animal and vegetable oils in water. In this paper， some common problems in laboratory analysis are analyzed from experimental instruments， Sample collection， emulsification， analytical reagents， laboratory vessels and the application of magnesium silicate and so on.
Key words： Petroleum；Animal and vegetable oils；Common problems；Emulsification
隨着我国经济建设的快速发展，水环境的污染日益引起人们的重视。近年来，水中石油类、动植物油类的污染也逐渐受到人们的关注。受到油类污染的水体会在表面形成油膜阻隔了水和空气中氧的交换，同时油类的降解也需要消耗掉水中的氧，从而导致水体出现严重缺氧，水质不断的恶化。所以，在环境监测中对水中石油类、动植物油类指标的监测具有重要意义。
1 实验方法
红外分光光度法（HJ 637-2012）。
2 方法原理
水中的油类物质可用四氯化碳来萃取，萃取的油类包括石油类和动植物油类，测定的结果为总油，硅酸镁对动植物油具有吸附作用，可向萃取液中加入适量的硅酸镁除去动植物油类等极性物质后，测定石油类。总油和石油类的差值即为动植物油类浓度 [1] 。
3 仪器及试剂
3.1 红外分光光度计
JLBG-125红外分光测油仪，配有4cm带盖石英比色皿（吉林市吉光科技有限责任公司）。
3.2 射流萃取器
从射流萃取器的上部瓶口将一定体积的水样加入到底部瓶中，然后再加入一定量四氯化碳，通过真空泵将四氯化碳和水样全部吸到上部瓶中。由于四氯化碳的密度比水的密度大，将四氯化碳从底部瓶吸到上部瓶时会沉积在下面所有吸到上瓶中的水样必须经过四氯化碳，水样得到部分萃取。待底部瓶中的水样剩下少许时，转换真空泵的控制开关变为加压，此时将上部瓶中四氯化碳和水样快速射流到底部瓶中，并与底部瓶壁产生了激烈的碰撞，使水样和四氯化碳充分混匀，增加了水样和四氯化碳的接触面积，实现了充分萃取的目的。在萃取的过程中严禁对水样进行抽空和射空。萃取地表水和污水的萃取器要专用或者萃取瓶要专用，绝对不要用同一萃取瓶萃取污水后再萃取地表水。
3.3 四氯化碳
可用测油仪对空白四氯化碳进行扫描，不应出现锐峰，也可与四氯化碳的标准峰图进行对比[1]。由于四氯化碳纯度的波动较大，严重影响测量。无论四氯化碳的纯度级别多高，在使用四氯化碳之前，一定要检验。可将四氯化碳置入比色皿放入仪器，通过“建立平台”，观察测量图形，与标准图形进行对比。对于不合格的四氯化碳可以通过吸附法、水浴蒸馏法进行精致。
吸附法：将四氯化碳通过活性炭吸附柱进行吸附，经过检验合格后，存入棕色磨口瓶保存。对检验不合格的四氯化碳，可重复通过吸附柱吸附，直到合格为止。活性炭须经150℃高温处理2h。
水浴蒸馏法：将四氯化碳放入水浴蒸馏器中，温度设置在90℃左右，在蒸溜瓶中加入几粒玻璃珠，蒸溜，经过检验合格后，存入棕色磨口瓶保存。对检验不合格的四氯化碳，需要重新蒸溜静置。
静置后的四氯化碳很容易受到污染，建议放在没有阳光直射、低温的环境中。不要使塑料盖直接接触四氯化碳。一定要用聚四氟乙烯片塞进瓶盖中盖紧。更不得使用塑料瓶装四氯化碳。
3.4 无水硫酸钠
在550℃下加热4h，冷却后装入磨口玻璃瓶中，置于干燥器内贮存。无硫酸钠容易受到污染，使用前可用合格的四氯化碳冲洗检验合格后使用。[1]
3.5 硅酸镁
取60～100目硅酸镁与瓷蒸发皿中，置于马弗炉内550℃下加热4h，在炉内冷却至约200℃后，移入干燥器中冷却至室温，于磨口玻璃瓶内保存。使用时，称取适量的硅酸镁于磨口玻璃瓶中，根据硅酸镁的重量，按6%（m/m）比例加入适量的蒸馏水，密塞并充分振荡数分钟，放置约12h后使用。[2] 硅酸镁是一种特别容易受到污染的化学试剂。高温处理后的硅酸镁在冷却、转移、储存的过程中易吸附空气中油类。使用前可用四氯化碳冲刷检验所用的硅酸镁，合格后使用。
4 样品的采集和保存
在水样采样前应先破坏水面上可能存在的油膜，防止对水样的污染，然后把采集油类用的容器安装在采水器上进行水样的采集。然后装于采样瓶中且采样瓶不能用采集的水样润洗。[2] 测定油类的水样要单独采集，并且采集的水样要全部用于测定。
水样分样对实验分析产生的影响。油类物质在水中的溶解度较小，而且密度比水底，水中的油类大多以浮油的形式存在，在分样时很难保证分样均匀。因此，测定油类的水样应单独采集且全部用于分析。水样容易发生生物降解过程，导致石油类和动植物油类测定结果的偏小。所以在水样的运输和保存过程中要采取措施抑制生物的代谢减缓降解进度。因此，样品采集好后，加入盐酸（ρ=1.19g/mL，优级纯）酸化至pH≤2。如样品不能在24h内测定，应在2～5℃下冷藏保存，3d内测定。
5 实验室分析常见问题分析
5.1 乳化现象
在对水样进行萃取时，由于水质的原因地表水不易出现乳化现象，而污水所含成分较为复杂，在用四氯化碳对污水水样进行萃取时常出现乳化现象。在GB/T 16488-1996《水质石油和动植物油测定红外光度法》中采用加入适量的氯化钠来防止乳化，但在实际的工作中效果不明显。通过实践，在对水样萃取后四氯化碳和水样分层不好，甚至出现乳化现象时，可向其中加入几滴无水乙醇，能够取得理想的破乳效果。加入的乙醇可通过硅酸镁对强极性物质的吸附作用被吸附，从而对实验测定结果不会造成影响。
5.2 比色皿对测定的影响
在对水样中的石油类、动植物油分析时，使用的是4cm带盖石英比色皿。通过实验分析可以发现比色皿具有方向性，通过不同的光面对水样进行测定时，无论是污水还是地表水都产生了正误差。[3] 测定污水时由于污水的浓度高产生的误差相对较小，但是在测定浓度相对较低的地表水时，产生了较大的误差。因此在进行水样测定时应保证整个过程中使用同一光面，来消除系统误差，保证测定结果的可靠性[4]。
5.3 分析时应注意问题
（1）室温过低，由于油标准溶液中的正十六烷在17℃时开始结晶，易吸附在瓶壁上，不易检出。
（2）比色皿中的样品不稳定，可将样品通过烘过后的无水硫酸钠吸水后进行测定。
（3）水样颜色的问题，有些水样是带有颜色的，萃取后的萃取液也有颜色，肉眼可见的颜色是在可见光波段内，一般不会对红外测油产生影响。
（4）四氯化碳毒性較大，所有的实验操作都应在通风橱内进行。对萃取液等四氯化碳废液要进行收集定期送到有资质的机构进行处理，防止四氯化碳废液对实验人员和周边环境产生危害。
6 结语
本文就水中石油类、动植物类实验分析中常见的问题进行了相关分析，对水体中石油类、动植物油类的监测具有重要意义。
参考文献
[1]杨春艳，田小萌.红外分光光度法测定石油类和动植物油[J].云南环境科学，2003，（02）：58-60.
[2]齐文启，连军，孙宗光.《地表水和污水监测技术规范》（HJ/T91-2002）的相关技术说明[J].中国环境监测，2006，（01）：54-57.
[3]兰红军.环境监测水中石油类、动植物油实验常见问题研究[J].广东科技，2013，（62）：257.
[4]王召会，吴金浩，胡超魁，刘桂英，王年斌，李爱，田甲申，马志强.辽东湾水体中石油类的时空分布特征和污染状况[J].渔业科学进展，2016，37（03）：20-27.
收稿日期：2018-02-05
作者简介：吴际（1986-），男，本科，助理工程师，研究方向为环境监测。
