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紅外測油儀在水質監(jiān)測中的應用
1、前言
水污染物有兩種不同的油,*種為動物和植物的脂肪,它是由不同鏈長的脂肪酸和甘
油之間形成的甘油三酸脂所組成的；第二種是原油或礦物油的液體部分。油的密度小于水，
不會與水混合，往往成為薄膜漂于水面之上，影響與水體界面中氧的交換；分散在水中的油
易被微生物分解，從而消耗水中溶解氧，使水質惡化，因此水中油含量是環(huán)境評價的重要指
標。
測定水體中油類物質含量，通常采用的方法：
①重量法：不受油品種類限制，但操作復雜，靈敏度低，測定結果難于比較，難以區(qū)分
油類物質與非油類的有機物質；
②紫外分光光度法：操作簡單，精密度好，靈敏度高，但標準油的取得比較困難，數(shù)據(jù)
可比性差；
③非分散紅外油：測定結果的可比性較好，但測定礦物油時，需要消除其它非烴類有機
物的干擾；
④熒光法是zui為靈敏的測油方法，測定對象是礦物油類，但當油品組分中芳烴數(shù)目不同
時，所產(chǎn)生的熒光強度差別很大。1996 年國家質量技術監(jiān)督局和國家環(huán)境保護總局聯(lián)合發(fā)
布了中華人民共和國國家標準GB/T16488-1996 水質石油類和動植物油的測定紅外光度法“，
統(tǒng)一了油類測試標準問題。將紅外光度法確定為油污染測定的標準方法，并在全國推廣應
用。
2、紅外測油儀的原理、特點、性能
2.1 分析方法及原理
OCMA-500 非分散紅外光度法測油儀，，使用波長包括測油波長3.4~3.5μm，通過萃取
劑萃取之后，采用非分光紅外吸收（NDIR）方法分析。
2.2 油的定義
水體在酸性介質中能被S-316 萃取的碳氫化合物，稱為總油。總油=礦物油+動、植物
油波數(shù)2930cm-1 特征吸收是CH2 的吸收，波數(shù)2960cm-1 特征吸收是CH3 的吸收，波數(shù)
3030cm-1 特征吸收是CH 的吸收，它們的和是總含油量。計算公式： Q=X·A2930+Y·
A2960+Z（A3030–A2930/F）， 式中，A2930、A2960、A3030 是各自波數(shù)的吸光度；X、
Y、Z、F 分別是上述波數(shù)的校正系數(shù)。
2.3 紅外測油儀分析的特點
非分散紅外測油儀，在編制軟件時充分考慮到測油工作需要定性分析的重要性，加強了
譜圖分析、打印、查詢等功能，同時具有強大的幫助功能。該軟件的特點是定性分析刻度非
常細膩，譜圖清晰，能夠分辯出各種干擾現(xiàn)象，使用非常方便；具有紅外譜圖分析、譜圖存
儲、數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計計算、打印等功能；具有非色散測量結果的直讀功能，不必換算；可直
接計算水體、氣體和固體中的含油量；由計算機控制波長掃描精度，使機械誤差影響趨近零；
軟件通過鼠標的滑動便可顯示出特征吸收峰的波度、波數(shù)、透光度和吸光度的值，打印和查
詢譜圖也非常方便，也可將需要打印的數(shù)據(jù)聯(lián)接到Word 或其它辦公文件中，該軟件使儀器
的自動化、多功能化大大提高。該儀器的特點是定性可靠，定量靈敏、準確。
2.3.1 靈敏度、準確度高
對于大多數(shù)元素來說紅外測油儀是很靈敏的，重復測定六次國家環(huán)境保護總局標準樣品
研究所的礦物油標準（ 73280110 ） 其保證值為149+15mg/L, 結果如下( 單
位:mg/L) 139 139 145 143 148
測定均值C=143 標準偏差S=3.6 變異系數(shù)Cv=2.5%
其測定均值在標準樣品置信范圍內,準確度誤差小于10%,符合儀器說明書中的規(guī)定值.
2.3.2 重現(xiàn)性
配制濃度為38mg/L 的油標準溶液, 重復測定13 次, 結果如下
(mg/L)38.90038.07437.51536.96038.214 37.95338.15937.84437.53437.71737.28837.85437.716
測定均值C=37.825 標準偏差S=0.4778 變異系數(shù)CV%=1.2
變異系數(shù)小于儀器說明書中規(guī)定的5%
OCMA-500 的重現(xiàn)性： 0-9.9mg/L：±0.2mg/L±1 位
10.0-99.9mg/L：±2.0mg/L±1 位
100-200mg/L：±4mg/L±1 位
OCMA-500 的分辨率： 0-99.9mg/L：0.1mg/L
100-200mg/L：1mg/L
2.3.3 檢測限
儀器說明中檢測限為:檢出限<0.4mg/L(油/S-316),相當于水樣中的0.02mg/L. 從分析過程
式來看,當樣品濃度<1.0mg/L(油/S-316)時,如果單純測定石油類的標準樣品,不經(jīng)過前處理階
段,則測定結果相對較為穩(wěn)定.
以企業(yè)標準油為儲備液, 配制濃度為0.5mg/L 的油標準溶液, 重復測定結果為(單
位:mg/L) 0.560.580.590.490.560.54
測定均值C=0.55 標準偏差S=0.045 變異系數(shù)CV%=8.0
由此可見.穩(wěn)定性較好.從理論上講，應該能夠達到0.02mg/L（油／水）檢出限．
從實際樣品測定結果來看，zui低測定濃度能達到0.002mg/L，也能滿足說明書中的規(guī)定范
圍要求．
2.4 測定因素分析
4.1 儀器使用環(huán)境的影響
該儀器對環(huán)境的要求較高。如果儀器所處環(huán)境的溫度、濕度變異太大，儀器的穩(wěn)定性會有
明顯的降低。其測試結果會出現(xiàn)明顯的變異。
4.2 S-316 萃取劑
S-316 型萃取劑可以有效的萃取所有的油分。OCMA-300/350/500/505，使用HORIBA 獨
有的萃取劑S-316，從含油水樣中萃取油分，然后通過紅外吸收原理進行濃度檢測。
以下兩幅圖分別表示（1）石油以及（2）S-316 溶劑的吸收光譜。所有類型的石油成分均在
3.4μm 的波長范圍內對紅外線有明顯的吸收。而S-316 溶劑在這個范圍內沒有吸收。因
此，如果檢測3.4μm 范圍的紅外線吸收，即可以準確的檢測經(jīng)過萃取的油分，并且
不會受到S-316 溶劑的影響。
4.3 玻璃器皿的影響
由于油的吸附性強。玻璃器皿需*清洗干凈，用S-316 萃取劑沖刷后，方可使用。