红外光度法测定土壤石油类含量 SOP

1、红外光度法测定土壤石油类含量SOP【目的】以四氯化碳萃取土壤中石油类物质，通过红外光度法测定土壤中石油类含量。【适用范围】适用于土壤中石油类的测定【操作方法】1. 试剂与仪器(1). 四氯化碳(CCl4)：红外测油专用。(2). 无水硫酸钠(Na2SO4)：550马弗炉中加热2 h，转移至干燥炉中冷却至室温，装入磨口玻璃瓶中，干燥器内保存。(3). 60-100目硅酸镁(MgSiO4)：取MgSiO4于瓷蒸发皿中，高温炉内加热500加热2h,炉内冷至约200后，转移至干燥器中冷至室温，装入磨口瓶中，干燥器内保存。使用时，称取适量的干燥MgSiO4于磨口玻璃瓶中，根据干燥MgSiO4的重量，按6

2、%(m/m)的比例加适量的蒸馏水，密塞并充分震荡数分钟，放置约12h后使用。(4). 校正系数测定溶液正十六烷、异辛烷、苯溶液的配制各有机物密度如下：正十六烷=0.7736g/mL，异辛烷=0.6919g/mL，苯=0.8765g/mL。正十六烷(约100 mg/L)：0.13 mL纯烃于100 mL容量瓶，CCl4定容配制成1.00568 g/L的溶液，稀释10倍得到100.568 mg/L的溶液。异辛烷(约100 mg/L)：0.14 mL纯烃于100 mL容量瓶，CCl4定容配制成0.96866 g/L的溶液，稀释10倍得到96.866 mg/L的溶液。苯(约400 mg/L)：0.46

3、 mL纯烃于100 mL容量瓶，CCl4定容配制成4.0319 g/L的溶液，稀释10倍得到403.19 mg/L的溶液。(5). 校正系数检验溶液配制分别取50.00 mL 1.00568 g/L正十六烷溶液、17.80 mL 0.96866 g/L异辛烷溶液、2.2 mL 4.0319 g/L 苯溶液置于100 mL容量瓶中，CCl4定容得到以上三者体积之比为6.5:2.5:1的混合烃溶液，其=763.96mg/L。分别取1.31、2.62、5.24、7.86、10.47 mL的混合烃置于50 mL容量瓶中，CCl4定容得到浓度分别为20.0158、40.0315、80.0630、120.

4、0945、159.97 mg/L的溶液。(6). 仪器：IRAffinity-1红外光谱仪 (7). 实验所用玻璃器皿：100 mL具塞锥形瓶，G-1型玻璃砂芯漏斗，玻璃漏斗，移液管，所用玻璃器皿均应清洗干净，干燥。玻璃纤维滤膜：90mm，在500条件下加热3 h。2. 试样制备将新鲜土样去除砂砾、植物根系等杂物，充分混合均匀。准确称取10.0g，根据土壤样品的含水率，加入1020g无水硫酸钠，充分混匀，放置30min，固化后压碎。 将已干燥的土样全部转移至100ml具塞锥形瓶，加入20ml CCl4，用自粘性胶带密封，置于振荡器中，以200r/min的速度振荡、提取30min。静置10min

5、后，采用玻璃漏斗和玻璃纤维滤膜将溶液过滤至另一100ml具塞锥形瓶中，加入20ml CCl4，重复提取、过滤一次。合并所有滤液，用5ml CCl4洗涤滤膜、玻璃漏斗以及土壤试样，形成提取液。并向其中加入5.0g硅酸镁，200r/min振荡30min，用玻璃砂芯漏斗过滤至50ml 比色管中，并用适量的CCl4清洗漏斗，根据样品的含油浓度，以10倍的梯度稀释至检测的线性范围，稀释101000倍较为常见，待测。3. 空白试样的制备向100mL具塞锥形瓶中，加入与制备试样等量的无水硫酸钠，按照试样的制备相同操作步骤进行处理，制备空白试样。4. 土壤水分的测定按照相关操作流程测定土壤样品中水分的含量。5

6、. 操作方法(1). 红外光谱仪开机预热30min，工作状态房间温度控制范围为：15-25。(2). 打开IRsolution软件，点击 测定 栏显示测量屏幕，首先设置扫描参数，在 数据 栏设置 测定方式：Absorbance(吸光度)，扫描次数：16，范围：29003100cm-1。文件 栏可以保存设置好的参数，也可读取保存的参数；在扫描参数栏 锁定 处做标记，可以防止所有的设置和参数改变。(3). CCl4的鉴定：空液体池做参比，测定CCl4在26003300cm-1之间的吸光度，应不超过0. 3。扫描范围设置为26003300cm-1，将空液体池放入仪器卡槽，点击 背景 ，扫描得到空气背

7、景谱图，液体池中加入大于2/3体积的CCl4，放入卡槽，手不能触碰光路通过的两端。测定CCl4之前可以在 数据文件 中设置谱图名称，点击 样品 获得CCl4谱图，观察吸光度值，如果小于0. 3，说明CCl4符合实验要求，可以进行下面的实验。(4). 校正系数的测定：以CCl4为背景，测定配制好的正十六烷(H)、异辛烷(I)、和苯(B)的谱图。方法如下：扫描范围设置为29003100cm-1，液体池中加入CCl4作为参比，点击 背景 生成背景谱图，将配制好的正十六烷加入液体槽，设置谱图名称(如正十六烷谱图)，点击 样品 获得正十六烷谱图，同样方法获得异辛烷和苯的谱图。正十六烷、异辛烷和苯在上述波

8、数处的吸光度均服从于公式(1)，由此得出的联立方程式经求解后，可分别得到相应的校正系数X，Y，Z和F。 (1)式中：提取液中石油类的浓度，mg/L；A2930、A2960、A3030各对应波数下测得的吸光度；X、Y、Z与各种C-H键吸光度相对应的校正系数；F脂肪烃对芳香烃影响校正因子，即正十六烷在2930cm-1与3030cm-1处的吸光度之比。对于正十六烷(H)异辛烷(I)，由于其芳香烃含量为零，即A3030 - A2930 / F =0，则有： (2)(H)= X·A2930(H) + Y·A2960 (H) (3)(I)= X·A2930(I) + Y

9、83;A2960 (I) (4)由公式(2)可得F值，由公式(3)和(4)可得X和Y值，其中(H)和(I)分别为测定条件下正十六烷和异辛烷的浓度(mg/L)。对于苯(B)则有： (5)由公式(5)可得Z值，其中(B)为测定条件下苯的浓度(mg/L)。(5). 谱图的处理：测定样品获得谱图以后点击 计算 ，设置适当的阈值和最小面积后点击 计算 可以显示谱图的峰值，同时可以右击选择 自动光标 在谱图上跟踪特定波长对应的吸光度值，点击 确定 得到谱图各个峰的数值表。(6). 校正系数的检验：将配制好的不同浓度的混合烃溶液依次加入液体池，扫描获得谱图，处理谱图获得数据表。根据谱图获得混合烃系列溶液获得

10、A2930、A2960、A3030，按公式(1)计算混合烃系列溶液的浓度，绘制混合烃理论值与测定值两者曲线图，观察是否符合线性条件，如不符合，重新选择不同浓度梯度的混合烃溶液重新测定，直至符合线性为止。(7). 测定方法以CCl4为背景，测定样品和空白的谱图，获得吸光度A2930、A2960、A3030，根据公式(1)分别得出1、0值。6. 结果计算与表示(1). 土壤中石油类的含量(mg/kg)，按照公式(6)计算： (6)式中：土壤中石油类的含量，mg/kg；1标准曲线上查得的试样石油类浓度，mg/L；0标准曲线上查得的空白试样石油类浓度，mg/L；D提取液的稀释倍数；V提取液定容体积，

11、mL；ms取样量，g；ww土壤含水率，%。(2). 可按公式(7)计算得出，再根据校正系数检验线性图得出的校正值，再参照公式(6)计算土壤中石油类的含量(mg/kg)。 (7)(3). 结果表示当测定结果小于100mg/kg时，结果保留一位小数，当测定结果大于等于100mg/kg时，保留三位有效数字。【注意事项】1. 实验中各种溶液的配制均为有机物的配制，需要在通风橱中进行。实验过程应佩戴手套，避免皮肤直接接触四氯化碳。2. 样品处理由于测定物是易挥发组分，采集后的样品应贮存于棕色磨口玻璃瓶中，置于冷藏箱保存。避免用含有待测组分或对测定有干扰的材料制成的容器，必要时事先对容器进行背景检测。样品

12、处理过程中应远离有机蒸汽，使用的所有工具都应清洗干净，干燥。防止交叉感染，影响分析的准确度。当样品中含有较高含量的极性化合物时，因其在前处理过程中会损失一些挥发性化合物，导致不能准确测定石油类的含量，致使测定结果偏低，因此当样品中含有非动植物油的极性物质时，应在测试报告中加以说明。四氯化碳的溶解性极强，实验过程避免因沾有四氯化碳的器具接触塑料制品而将塑料中的有机物带入待测样品。做校正系数检验和稀释检测样品的实验时必须把玻璃器皿用四氯化碳润洗。3. 空白实验每分析一批样品至少做两个空白试验。空白试验的重复结果应控制在一定波动范围，一般要求平行双份测定值的相对误差不大于50%。在实际的数据计算时，

13、如果空白值很小，而样品含油量很高，空白值计为0。4. 校准校准曲线的相关系数应大于等于0.999，每批样品分析应带一个标准校核样品，其响应值相对误差应在10%以内，否则应重新绘制标准曲线；也可进行校正系数的检验，当校正系数通过检验后，才可以进行样品的测定，否则，需要对校正系数进行重新测定。5. 测吸光度的各对应波数不一定选用A2930、A2960、A3030，在实际的数据计算时，应根据正十六烷、异辛烷和苯的实际出峰位置选择对应的波数，如A2926.01 、A2956.87 、A3035.96 。6. 分析操作过程中，对人体健康或环境造成危害的所有测试样品、试剂或测试后产生的废物、废液，应集中收集送往具有资质的废物处置场进行集中处理。7. 红外光谱仪使用注意事项(1). 仪器所处环境需要保持一定的温度和湿度，因此正常情况下不要断开IRAffinity-1的电源，让仪器内电子除湿器持续工作，待机状态房间温度控制范围为：5-30，相对湿度70%或更低。不要在仪器周围放置可燃性气体的材料，避免引起火灾，仪器的搬动过程中，必须保证仪器电源开关已关上。(2). 放样品的时候，尽量不要呼入太多的CO2到测量室里，否则会影响测量结果。(3). 定时检查仪器里的干燥指示灯和硅胶，如果发现硅胶已变红需要及时更换，此项操作必须在仪