中国地质学会岩矿测试技术专业委员会、国家地质实验测试中心主办

一种计算环境样品中石油类总量的红外标准曲线法

安彩秀, 刘淑红, 史会卿, 杨利娟, 赫彦涛, 陈阳. 一种计算环境样品中石油类总量的红外标准曲线法[J]. 岩矿测试, 2022, 41(5): 849-856. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202111040162
引用本文: 安彩秀, 刘淑红, 史会卿, 杨利娟, 赫彦涛, 陈阳. 一种计算环境样品中石油类总量的红外标准曲线法[J]. 岩矿测试, 2022, 41(5): 849-856. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202111040162
AN Caixiu, LIU Shuhong, SHI Huiqing, YANG Lijuan, HE Yantao, CHEN Yang. An Infrared Standard Curve Method for Calculating the Total Amount of Petroleum in Environmental Samples[J]. Rock and Mineral Analysis, 2022, 41(5): 849-856. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202111040162
Citation: AN Caixiu, LIU Shuhong, SHI Huiqing, YANG Lijuan, HE Yantao, CHEN Yang. An Infrared Standard Curve Method for Calculating the Total Amount of Petroleum in Environmental Samples[J]. Rock and Mineral Analysis, 2022, 41(5): 849-856. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202111040162

一种计算环境样品中石油类总量的红外标准曲线法

  • 基金项目:
    河北省“三三三人才工程”资助项目“河北省民用燃烧源挥发性有机物的排放特征研究”(A202001055)
详细信息
    作者简介: 安彩秀,高级工程师,从事有机污染物测试研究。E-mail:504033604@qq.com
    通讯作者: 刘淑红,硕士,工程师,从事有机化学分析。E-mail:332964676@qq.com
  • 中图分类号: O657.33

An Infrared Standard Curve Method for Calculating the Total Amount of Petroleum in Environmental Samples

More Information
  • 石油类是环境监测必测指标之一,主要以烃类形式存在,所以红外分光光度法是公认测定石油类总量最可靠的检测方法。红外分光光度法测定石油类总量目前有三波数的校正系数法和非色散的单波数标准曲线法。校正系数法计算步骤多、工作量大;单波数标准曲线法虽然简单,但是文献中有的未明确使用哪个波数进行计算,有的由于计算结果偏差较大而被限制适用范围或被直接舍弃。本文针对标准曲线法计算石油类总量的方法开展研究,通过三个波数处吸光度建立了5种标准曲线法,并对原油、高温润滑油、机油、0#柴油和92#汽油五种配制油品进行计算结果比对,确定了三波数吸光度之和标准曲线法是5种标准曲线法中的最佳方法。用芳香烃占比试验考察了油品适用范围,并进行了样品加标实验和实际样品实验验证其实用性,结果表明在芳香烃占比小于50%时。该方法精密度为5.9%~8.0%,加标回收率为76.4%~98.2%,满足环境标准要求。该方法拓展了标准曲线法的适用范围、简单易懂、操作性强,是现行校正系数法的有益补充。

  • 加载中
  • 图 1  石油类标准溶液红外光谱图

    Figure 1. 

    图 2  各油品红外光谱图

    Figure 2. 

    图 3  单波数标准曲线法计算各种油品的结果

    Figure 3. 

    图 4  吸光度之和标准曲线法计算各种油品的结果

    Figure 4. 

    表 1  标准曲线方程与相关系数

    Table 1.  Standard curve equations and correlation coefficients

    标准曲线名称 回归方程 相关系数(R)
    2930cm-1标准曲线 y=0.0135x+0.015 0.9996
    2960cm-1标准曲线 y=0.0078x-0.0041 0.9998
    3030cm-1标准曲线 y=0.0011x-0.0013 0.9996
    两波数吸光度之和标准曲线 y=0.0214x-0.008 0.9998
    三波数吸光度之和标准曲线 y=0.0225x-0.0065 0.9999
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    表 2  芳香烃占比试验结果

    Table 2.  Results of the proportion test for aromatic hydrocarbons

    三种烃比例(正十六烷∶异辛烷∶苯) 芳香烃占比(%) 配制浓度(mg/L) 三波数之和标准曲线法
    计算值(mg/L) 回收率(%)
    7 ∶ 3 ∶ 0 0 50.00 59.98 119.96
    6 ∶ 3 ∶ 1 10 50.00 55.42 110.83
    6 ∶ 2 ∶ 2 20 50.00 52.93 105.86
    5 ∶ 2 ∶ 3 30 50.00 46.70 93.39
    5 ∶ 1 ∶ 4 40 50.00 43.66 87.32
    3 ∶ 2 ∶ 5 50 50.00 36.55 73.10
    3 ∶ 1 ∶ 6 60 50.00 33.47 66.94
    2 ∶ 1 ∶ 7 70 50.00 28.24 56.48
    1 ∶ 1 ∶ 8 80 50.00 22.43 44.86
    1 ∶ 0 ∶ 9 90 50.00 18.65 37.29
    0 ∶ 0 ∶ 10 100 50.00 13.85 27.69
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    表 3  空白加标样品精密度结果

    Table 3.  Precision results of blank spiked samples

    测定次数 土壤空白加标样品石油类物质含量(mg/kg) 水质空白加标样品石油类物质含量(mg/kg)
    10mg/kg 50mg/kg 100mg/kg 0.10mg/L 0.50mg/L 2.50mg/L
    1 9.11 47.6 93.4 0.0823 0.458 2.36
    2 7.93 48.3 92.5 0.0764 0.403 2.13
    3 9.29 47.4 91.6 0.0951 0.471 2.08
    4 8.26 49.1 94.1 0.0876 0.427 2.41
    5 8.74 45.7 95.7 0.0811 0.452 2.24
    6 7.73 48.2 90.6 0.0798 0.485 2.33
    平均值 8.51 47.7 93 0.0837 0.45 2.26
    回收率(%) 77.3~92.9 91.4~98.2 91.6~95.7 76.4~95.1 80.6~97.0 83.2~96.4
    RSD(%) 7.5 6.7 5.9 8.0 6.7 5.9
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    表 4  实际样品的计算结果对比

    Table 4.  Comparison of calculation results for actual samples

    土壤样品编号 土壤样品中石油类物质含量(mg/kg) 水样品编号 水样品中石油类物质含量(mg/L)
    校正系数法
    (标准方法)
    三波数之和标准曲线法
    (本文方法)
    相对偏差
    (%)
    校正系数法
    (标准方法)
    三波数之和标准曲线法
    (本文方法)
    相对偏差
    (%)
    T-1 17.4 18.5 -3.1 S-1 0.08 0.07 6.7
    T-2 9.73 9.82 -0.5 S-2 0.11 0.12 -4.3
    T-3 87.9 90.9 -1.7 S-3 0.09 0.1 -5.3
    T-4 104 94.8 4.6 S-4 0.67 0.65 1.5
    T-5 374 393 -2.5 S-5 0.88 0.92 -2.2
    T-6 646 689 -3.2 S-6 0.79 0.84 -3.1
    T-7 1235 1304 -2.7 S-7 1.25 1.18 2.9
    T-8 1647 1723 -2.3 S-8 1.34 1.26 3.1
    T-9 5386 5839 -4.0 S-9 1.87 1.67 5.6
    T-10 20880 22342 -3.4 S-10 2.07 2.14 -1.7
    注:相对偏差=(推荐方法测定值-两次测定值的平均值)/两次测定值平均值×100%。
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出版历程
收稿日期:  2021-11-04
修回日期:  2022-03-18
录用日期:  2022-04-30
刊出日期:  2022-09-28

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