1、实际操作中水中油的影响因素浅析 摘 要:本文从红外测油的原理出发,针对红外分光测油仪在我厂的应用,并对实际操作中的影响测定因素作了分析、讨论。 关键词:空白值; PH;萃取 前言: 炼油企业水污染物是原油或矿物油的液体部分。油的密度小于水,不会与水混合,往往成为薄膜漂于水面之上,影响与水体界面中氧的交换;分散在水中的油易被微生物分解,从而消耗水中溶解氧,使水质恶化,因此水中油含量是环境评价的重要指标。测定水体中油类物质含量,我们采用用了水质石油类和动植物油的测定红外光度法,它可在波数 2930cm-1,2960cm-1,和 3030cm-1 全部或部分谱带处有特征吸收的物质,从而能更准确的测定
2、水中油含量。本文根据 GB/T16488-1996 红外法测定油的全过程,对影响分析结果的准确度提 出几点看法。 1 定义:本标准采用下列定义。 1.1 石油类:在本标准规定的条件下,用四氯化碳萃取、不被硅酸镁吸附、并且在波数 2930cm-12960cm-1和 3030cm-1全部或部分谱带处有特征吸收的物质。 2 实验依据 2.1 原理:用四氯化碳萃取水中的油类物质,测定总萃取物,然后将萃取液用硅酸镁吸附,经脱除动植物油等极性物质后,测定石油类。总萃取物和石油类的含量均由波数分别为 2930cm-1( CH2基团中 C-H键的伸缩振动)、2960cm-1( CH3 基团中 C-H 键的伸
3、缩振动)和 3030cm-1(芳香环中 C-H 键的伸缩振动)谱带处的吸光度 A2930、 A2960 和 A3030 进行计算。 3 仪器和设备 3.1 OIL460 型红外油分光光度计,能再 3400-2400 之间进行扫描操作,并配 1cm 和 4cm 带盖石英比色皿 3.2 分液漏斗: 1000ml 活塞不得使用油性润滑剂 3.3 容量瓶: 50ml , 100ml , 1000ml 3.4 玻璃砂芯漏斗: G-1 型号 40ml 3.5 采样瓶:玻璃瓶 4 实验步骤: 将一定 体积的水样全部倾入分液漏斗中,加入盐酸酸化至 pH2 。用20ml 的四氯化碳洗涤采样瓶后移入分液漏斗中加约
4、 20 克氯化钠,充分振荡2 分钟,并经常开启活塞排气,静置分层后,将萃取液经放置约 10mm 厚的无水硫酸钠的玻璃砂芯漏斗,流入容量瓶内。用 20ml 四氯化碳重复萃取一次,取适量的四氯化碳,洗涤玻璃砂芯漏斗,洗涤液一并流入容量瓶,加四氯化碳稀释至标线,定容。并摇匀,以四氯化碳作参比溶液,使用适当光程的比色皿,在 3400cm-1 至 2400 cm-1 之间对萃取液进行扫描,于 3300 cm-1 至 2600 cm-1 之间划 一直线作基线,在 2930 cm-1、 2960 cm-1 和 3030 cm-1 处分别测量萃取液的吸光度 A2930、 A2960 和 A3030,并计算石油
5、类的含量 . 5 影响因素的讨论 5.1 空白值的影响 四氯化碳作为萃取剂,对红外油测定的空白值有很大的影响,将四氯化碳倒入吸收池中,检查倒峰吸收是否平滑,倒峰平滑说明四氯化碳好,不平滑说明四氯化碳不好。如下图:。 四氯化碳的质量:国标中规 1 四氯化碳( CCl4):在 2600cm-1 3300cm-1之间扫描,其吸光度应不超过 0.03( 1cm 比色皿、空气池作参比)。记得在2003 年我车间用了北京试剂厂生产的四氯化碳,空白的峰毛刺很多,且不平滑,通过检测吸光度为 1.52远超过 0.03的要求,当时分析的重复性很差,我们采取了将四氯化碳水浴重新蒸馏,结果达到要求,后来用了天津傲然化
6、工厂的四氯化碳,质量均能合格。 5.2 谱图的正确识别 5.2.1 最大吸收峰的识别 当吸收普图中蓝色线和最大吸收峰尖重合,才是所计算的峰面积是试样的准确浓度,往往在实际操作中由于仪器的不稳定性,造成偏离,这时我们要将蓝线调整到吸收峰的峰 尖处。通过调整基础波长,使得最大吸收峰尖和蓝线重合。 当调整基础波长为 2480nm时,峰尖和蓝线重合,也是油含量的最大值。所以在做完分析时,一定要观察谱图的情况, 1 观察谱图中蓝线是否在峰尖的位置, 2 最大吸收峰是否超出 0.2-0.8 吸光度的范围,超出此范围,就超出了吸光值的曲线的线性范围,从而不能保证结果的准确度。 5.3 PH 的影响: 在实际
7、测定中,我厂的单塔气提装置的原料,除油器出口的 PH值很高,在萃取前如果加酸量不够,就不能够完全萃取其中的油,使得分析不准,影响装置调整操作 。由于除油器出口水样是含硫化物和氨氮都很高的污水,在加入酸时会放出大量的气体,在萃取时要不停的将气体排出,同时做好防护工作,以免酸喷出发生化学烧伤。 经一定数据说明,在 pH2 时,萃取的油更完全。 5.4 水对红外油的影响: 水进入到萃取液中,在红外油比色时,会大幅的增加其吸光值。消除水的影响,可从以下 2 种方式; 1 萃取过程中,水中油易乳化,产生油包水的现象,加入氯化钠,可以消除此现象。 2 无水硫酸钠烘干和不烘干的比较:国标中要求萃取后用内铺
8、10mm 后的无水 硫酸钠过滤,市售的无水硫酸钠, 10mm 的厚度无法满足脱水的效果,水进入萃取液后会影响它的吸光度使得油含量增加 对于烘干和不烘干的无水硫酸钠使得油的测定结果增加了,当油含量越低时效果越明显。那么怎样来验证萃取液中的水是否脱干净了呢?下面我们来做一组数据; 从上表的数据看出,但萃取液经沙芯漏斗 ?绕 ?10mm 厚的无水硫酸钠过滤后,即可以认为脱水彻底了。 6.结论 水中红外油测定存在很多影响因素,我认为主要有以下几点: 6.1 四氯化碳的质量是影响分析的空白值,每批 四氯化碳都要进行质量检验,达到要求标准才可以进行分析使用,否则对于含量小于 1mg/l的水样就很难准确测定。 6.2 谱图的正确识别,消除误差。 6.2 水样的 PH 必须在 2 的条件下测定。在酸性条件下,四氯化碳的萃取才更完全。 6.3 萃取前必须加入氯化钠,增加油的比重,消除乳化现象。 6.4 萃取分离液脱水需彻底,当油含量较低时水对吸光度的影响很大 参考文献 中华人民共和国国家标准 水质 石油类和动植物油的测定 红外光度法 GB/T 16488199 6 北京华夏科创仪器技术有限公司 OIL 400 系列红外分光测油仪使用说明书转 作者简介 刘建会( 1970),女,技师,现在中国石油独山子石化分公司炼油厂化验室。 ttp: /