一、適用范圍
本方法適用于土壤樣品中石油類的測定。
二、方法摘要
(1) 受石油污染的土壤(或底質),常用氯仿提取,揮發(fā)去氯仿,于60℃恒重后即得氯仿提取物。能反映有機污染狀況。
(2) 氯仿提取物用熱乙醇-氫氧化鉀液處理,使有機酸、腐殖酸、油脂等皂化后,以石油醚萃取。其非皂化物進入石油醚層,如果需測非皂化物總量,則趕去石油醚后稱重。
也可用非分散紅外光度法于3.4 μm波長處測定吸光度。
(3) 在紅外分光光度法中,石油類被定義為經(jīng)四氯化碳萃取而不被硅酸鎂吸附,在波數(shù)為2 930 cm -l、2 960 cm -1和3 030 cm-1處全部或部分譜帶處有特征吸附的物質。
三、干擾
(1) 非分散紅外光度法具有一定的選擇性,所有含甲基、亞甲基的有機物都將引起干擾。對動、植物性油脂以及脂肪酸物質引起的干擾,可采用預分離方法去除,但要加以說明。
(2)當萃取液中石油類正構烷烴、異構烷烴和芳香烴的比例含量與標準油差別較大時,非分散紅外光度法測定誤差也比較大,需采用紅外分光光度法測定。
四、儀器和設備
(1) 分析天平。
(2)恒溫箱。
(3) 恒溫水浴堝。
(4)分液漏斗。
(5)干燥器。
(6)非分散紅外測油儀:能在2 930 cm-1 (3.4 μm)的近紅外區(qū)進行操作、測定。
(7) 紅外分光光度計:能在2 7003 200 cm-1之間進行掃描操作,并配有適當光程的帶蓋石英比色皿。
(8)玻璃層析柱,內(nèi)徑10 mm,長約200 mm。
五、試劑
(1) 氯仿。
(2) 0.5 mol/L氫氧化鉀一乙醇液;稱取28 g氫氧化鉀,用少量水溶解后,以95%乙醇定容至1 000ml。
(3)石油醚:將石油醚(30-60℃)重蒸餾,取40-42℃餾分。
(4) 無水硫酸鈉:在高溫爐內(nèi)300℃加熱2h,冷卻后裝入磨口玻璃瓶中,于干燥器內(nèi)保存。
(5)標準油品:15號機油或20號重柴油。
(6) 油的標準貯備液:準確稱取100.0 mg 15號機油或20號重柴油,用四氯化碳溶解并在棕色容量瓶中定容至 100 ml,搖勻。此液含油為1 mg/ml,置于冰箱中保存?zhèn)溆谩?
(7)油的標準使用液:準確吸取1.00 ml油標準貯備液,再用四氯化碳稀釋定容為10 ml,搖勻。此溶液含油為100μg/ml。
(8)四氯化碳:重蒸餾。
(9) 硅酸鎂:60-100目,取硅酸鎂于瓷蒸發(fā)皿中,置高溫爐內(nèi)500℃加熱2h,在爐內(nèi)冷卻至200℃后,移入干燥器中冷卻至室溫,于磨口玻璃瓶內(nèi)保存。使用時,稱取適量的干燥硅酸鎂于磨口玻璃瓶中,根據(jù)干燥硅酸鎂的重量,按硅酸鎂占6%的比例加適量的蒸餾水,密塞并充分振蕩數(shù)分鐘,放置12h后使用。
六、樣品的采集、保存和處理
土壤樣品的采集參照土壤監(jiān)測技術規(guī)范。
七、步驟
(一)提取
(1) 氯仿提取物:準確稱取通過0.25 mm篩孔土樣25 g,置于帶塞磨口錐形瓶中,加50 ml氯仿,加蓋,輕輕振搖1-2 min;放置過夜。次日,將錐形瓶置于50-55℃水浴上熱浸1h(開始時注意打開蓋放兩次氣);取下錐形瓶過濾,濾液接收于已知重量的100 ml燒杯中。土樣再用氯仿熱浸兩次,每次使用氯仿約25 ml,在水浴上加熱半小時。每次浸提液分別流入燒杯中。然后把燒杯放在通風櫥中55-58℃水浴上,通氮氣或通風濃縮至干,擦去外壁水汽,置于60-70℃烘箱中4h,取出于干燥器中冷卻半小時后稱重,增加的重量即為氯仿提取物。
(2) 非皂化物:如果需要測定非皂化物,向氯仿提取物加入50 ml 0.5N氫氧化鉀一乙醇液,蓋上表面皿,于65-75℃水浴上皂化水解1h,并不時攪拌。皂化完畢取下燒杯,將皂化液轉移到250 ml分液漏斗中,用50 ml水、50 ml石油醚分別洗燒杯,洗液并入分液漏斗中。加塞,振搖1-2 min(開始時注意排氣2-3次)靜置分離,下層水相再用25 ml石油醚提取1次,合并兩次石油醚提取液,用水洗2-3次,每次加水50 ml。振搖1 min(注意放氣)。萃取物作非皂化物總量測定。
(二)測定
1.重量法測定非皂化物總量
將以上石油醚萃取物放入盛有15g無水硫酸鈉的具塞磨口錐形瓶中,加塞輕輕搖動,放置片刻后,濾入己知重量的燒杯中,于通風櫥中在40-42℃水浴上通氮氣或通風濃縮至干,擦去外壁水氣,置于60-70℃烘箱中烘4h,取出于干燥器中冷卻半小時后稱重。增加的重量即為非皂化物。
氯仿提取物即總烴量 (mg/kg) =W/M×1000
非皂化物(mg/kg)=W/M×1000
式中:W——氯仿提取物或非皂化物重量,mg;
M一—土樣重量,g。
2.紅外分光光度法測定
(1)試液制備
將皂化后的石油醚萃取液在通風櫥中于40-42℃水浴上通氮氣或通風濃縮至干,于65-70℃烘箱中烘半小時,冷卻后加25 ml四氯化碳溶解。
(2)吸附凈化
1) 吸附柱法:將玻璃層析柱出口處填塞少量用四氯化碳溶劑浸泡并晾干的玻璃棉。將處理好的硅酸鎂緩緩倒入層析柱中,邊倒邊輕輕敲打,填充高度為80 cm。之后使試液經(jīng)過吸附柱,棄去前約5 ml的濾出液,余下部分接入玻璃瓶用子測定石油類。
2)振蕩吸附法:只適合于通過吸附柱后測定結果基本一致的條件下使用。本法適于大批量樣品的測量。稱取3g硅酸鎂吸附劑,倒入50 ml磨口三角瓶,加入試液,密封塞。將三角瓶置于振蕩器上,以大于200次/min的速度連續(xù)振蕩20 min,之后經(jīng)玻璃砂芯漏斗過濾。濾出液接入玻璃瓶用于測定石油類。
(3)測定
標準曲線的繪制:吸取標準油使用液0.00 ml、0.50 ml、1.00 ml、1.50 ml、2.00 ml、2.50 ml,用四氯化碳稀釋至25 ml,搖勻,即為0.0 μg/ml、2.0 μg/ml、4.0 μg/ml、6.0 μg/ml、
8.0μg/ml、10 μg/ml的系列標準液,使用適當光程的比色皿,從2 700-3 200 cm -1進行掃
描,在掃描區(qū)域畫一直線做基線,測量在2 930 cm-1處的最大吸收峰值,并用吸光度減去該點基點的吸光度。以標準油使用液的吸光度為縱坐標,濃度為橫坐標,繪制校準曲線。
樣品測定,按標準曲線繪制方法測定經(jīng)硅酸鎂柱凈化后試液,從標準曲線上查得石油類物質含量。
3.非分散紅外測油儀測定
(l) 試液制備:同紅外分光光度法。
(2)吸附凈化:同紅外分光光度法。
(3) 測定:按照儀器規(guī)定調整校正儀器,根據(jù)儀器的測量步驟,測定經(jīng)硅酸鎂柱凈化后試液中石油類的含量。