在水环境监测领域,准确测定水中油含量是一项至关重要的任务。石油类物质作为水中常见的污染物,对生态系统、人体健康以及工业生产(如水产养殖、饮用水安全)构成严重威胁。在众多检测方法中,红外分光光度法因其高度的准确性、可靠性和标准化程度,被全球范围内广泛采纳和应用,成为目前最主流、最具权威性的水中油含量检测技术。 红外分光光度法的核心原理基于石油类物质(即矿物油)中特定化学键对红外光的选择性吸收。具体而言,油分子中的甲基(-CH?)、亚甲基(-CH?-)等烃类基团在波长为2930cm?1、2960cm?1和3030cm?1附近对红外光有强烈的特征吸收。这一物理特性为定量检测提供了坚实的理论基础。通过测量样品对这些特定波长红外光的吸光度,并参照标准曲线,即可精确计算出水中石油类的含量。该方法测量的是“油”中所有碳氢键的总和,因此结果被定义为“石油类”物质的总量,这是一个综合性的污染指标。 萃取 其检测过程严谨而系统,主要分为四个关键步骤。第一步是,这是确保准确性的前提。由于油不溶于水,必须使用萃取剂将其从水样中分离出来。目前国际通用的萃取剂是四氯乙烯,它因其萃取效率高、对红外光吸收特征明显且纯净度易于保障等优点,已全面取代了曾经使用的四氯化碳。在分液漏斗中,将一定量的水样与四氯乙烯充分震荡混合,水中的油类物质便会被转移至萃取剂中。第二步是,将萃取后的混合液静置分层,密度大的四氯乙烯(含油)会位于下层,通过分液操作将其收集,并加入无水硫酸钠以去除其中微量的水分,获得纯净的含油萃取液。第三步是,将这份纯净的萃取液注入一定厚度的石英比色皿中,放入红外分光测油仪。仪器会自动发射红外光并测量样品在三个特征波长下的吸光度。第四步是,仪器内置的微处理器会根据预设的程序,将测得的吸光度值代入标准曲线方程,自动计算出样品中的石油类浓度,最终结果会以“mg/L”(毫克每升)的形式显示出来。 准确性高 红外分光光度法之所以能成为最广泛使用的方法,源于其多重显著优势。其一,。它直接测量油分子的本质结构(C-H键),抗干扰能力强,受油品组成变化的影响相对较小,结果稳定可靠。其二,。该方法的最低检测限可达0.01mg/L以下,能够精准捕捉到水体中微量的油污染。其三,。该方法已被中国(HJ637-2018)、美国EPA等多个国家和国际组织列为标准方法,这保证了不同实验室、不同时间得出的数据具有可比性和权威性,为环境执法、评价和科研提供了统一尺度。 当然,该方法也需注意一些事项,如使用高纯度试剂以降低背景干扰,以及对操作人员的专业培训要求。此外,对于挥发性极强的轻质油品,在萃取过程中可能存在损失,需要特殊考量。
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