楊 斌,劉景龍,郭 艷
(1.銅陵市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,安徽 銅陵 24400;2.江蘇省南京環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,江蘇 南京 210000)
石油類和動(dòng)植物油類是環(huán)境污染監(jiān)測(cè)的一項(xiàng)重要指標(biāo),工業(yè)廢水中的石油類主要是各種烴類的混合物(芳烴和烷烴等),國家生態(tài)環(huán)境部于2019 年1 月1 日頒布了水質(zhì)石油類和動(dòng)植物油類的測(cè)定新方法“紅外分光光度法HJ 637-2018”,因《蒙特利爾公約》,原監(jiān)測(cè)方法HJ 637-2012 中萃取劑四氯化碳因破壞臭氧層物質(zhì)而被禁用,目前萃取劑用四氯乙烯替代了四氯化碳,四氯乙烯的密度比水大,不溶于水,可混溶于乙醇、乙醚等多數(shù)有機(jī)溶劑,具有一定的揮發(fā)性[1-5]。在實(shí)際監(jiān)測(cè)分析過程中,為了保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,每次分析樣品時(shí)都會(huì)分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),因石油類本身具有易揮發(fā)的特性,再加上易揮發(fā)的有機(jī)溶劑四氯乙烯,給標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的保存帶來了一定的難度。
為了克服石油類標(biāo)準(zhǔn)溶液臨用現(xiàn)配的缺點(diǎn)[6-8],節(jié)約試劑和成本,提高工作效率,減少四氯乙烯廢液對(duì)環(huán)境的污染[9-11],本文通過試驗(yàn),探究石油類標(biāo)準(zhǔn)溶液的保存及穩(wěn)定性。
MH-6 紅外分光光度計(jì)(青島明華電子儀器有限責(zé)任公司);比色皿:4 cm 帶蓋石英比色皿;四氯乙烯:環(huán)保專用試劑(天津傲然);石油類標(biāo)準(zhǔn)使用液:(北京海岸鴻蒙);標(biāo)準(zhǔn)品,質(zhì)控樣:JX2023(北京海岸鴻蒙)。
用干燥的4 cm 空石英比色皿為參比,在2 800 cm-1~3 100 cm-1之間用同一個(gè)比色皿測(cè)定四氯乙烯,2 930 cm-1、2 960 cm-1、3 030 cm-1處測(cè)得的吸光度分別為0.322 3、0.026 2、0.000 0,滿足標(biāo)準(zhǔn)方法水質(zhì)石油類和動(dòng)植物油類的測(cè)定紅外分光光度法HJ637-2018 中2 930 cm-1、2 960 cm-1、3 030 cm-1此三點(diǎn)處吸光度分別不能超過0.34、0.07、0 的規(guī)定要求。
先將1 000 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)使用液配制成100 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)使用中間液,然后分別吸取中間液2.00 mL、4.00 mL、8.00 mL、15.00 mL、20.00 mL 分別用四氯乙烯定容到100.0 mL 的容量瓶中,定容后的濃度分別是2.0 mg/L、4.0 mg/L、8.0 mg/L、15.0 mg/L、20.0 mg/L,將測(cè)得的濃度進(jìn)行線性回歸,得到標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=0.947 3 x+0.053 0,相關(guān)系數(shù)為0.999 7,見表1。
表1 石油類標(biāo)準(zhǔn)曲線即相關(guān)系數(shù)
質(zhì)控樣的配制與保存:吸取質(zhì)控樣5.00 mL,用四氯乙烯稀釋至100.0 mL,直接上機(jī)測(cè)量,如果其值高于標(biāo)準(zhǔn)曲線的最高濃度點(diǎn)值進(jìn)行稀釋,稀釋2 份,一份第一次測(cè)定后用去離子水直接水封1~2 cm,一份不用水封作為參比,均低溫避光處保存,在與標(biāo)準(zhǔn)曲線相同的測(cè)試條件下,分別對(duì)上述兩份質(zhì)控樣在一個(gè)月內(nèi)測(cè)定三次,每次測(cè)定6 個(gè)平行樣。另按上述配制方法,再配制兩份,一份用去離子水水封處理后置于冰箱冷藏保存,另一份置于室溫保存,在與標(biāo)準(zhǔn)曲線相同的測(cè)試條件下,分別對(duì)上述兩份質(zhì)控樣在一個(gè)月內(nèi)測(cè)定三次,每次測(cè)定6 個(gè)平行樣。
對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品石油類JX2023 進(jìn)行稀釋配制并進(jìn)行測(cè)定,此標(biāo)樣保證值為64.4±1.61 mg/L,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書要求,量取標(biāo)準(zhǔn)樣品5.00 mL 于100 mL 容量瓶,并用四氯乙烯稀釋至標(biāo)線。再從100.0 mL 容量瓶中分別取2 個(gè)20.00 mL 溶液于100 mL 容量瓶,并用四氯乙烯稀釋至標(biāo)線,進(jìn)行二次稀釋。其中一份溶液進(jìn)行水封保存,另一份不作處理,將上述兩份標(biāo)樣分別在2020 年3 月3 日、3 月17 日和3 月31 日進(jìn)行,以探究標(biāo)樣在保存過程中溶度的變化。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)定結(jié)果可見,在標(biāo)準(zhǔn)溶液配制的當(dāng)天,對(duì)2 份同時(shí)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液在繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線上分別進(jìn)行6 次測(cè)定,其測(cè)定均值分別為64.5 mg/L 和64.9 mg/L(見表2、表3),具有較好的平行性,并且均在保證值濃度的允許范圍之內(nèi),可以作為后面對(duì)比實(shí)驗(yàn)的參考值。
表2 經(jīng)水封處理的標(biāo)樣三次測(cè)定結(jié)果(單位:mg/L)
在第一次測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液后,一瓶直接用去離子水在標(biāo)準(zhǔn)溶液上封上1~2 cm,放置陰涼避光保存,另一瓶蓋上蓋后不做處理直接放置陰涼避光保存。2 周后分別對(duì)兩份標(biāo)樣進(jìn)行同條件測(cè)試,測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)過水封處理的標(biāo)樣六次測(cè)定均值為64.2 mg/L,雖然結(jié)果比新配置時(shí)略有變化,但變化不大,仍然符合保證值要求。未經(jīng)水封處理得標(biāo)樣六次測(cè)定均值為61.5 mg/L,結(jié)果明顯降低,下降幅度5%,且結(jié)果偏離保證值下限,已經(jīng)不符合要求。4 周后,對(duì)上述兩份標(biāo)液進(jìn)行第三次測(cè)定,結(jié)果發(fā)現(xiàn),封水處理的標(biāo)樣仍然表現(xiàn)出較好地穩(wěn)定性,六次測(cè)定均值為63.3 mg/L,較首次測(cè)定下降幅度小于2%,且在標(biāo)準(zhǔn)保證值允許范圍內(nèi)。而未作水封處理的標(biāo)樣,其測(cè)定值進(jìn)一步降低,六次測(cè)定均值為56.8 mg/L,遠(yuǎn)超過保證值范圍。
表3 未經(jīng)水封處理的標(biāo)樣三次測(cè)定結(jié)果(單位:mg/L)
因此,在以四氯乙烯為溶劑配制的標(biāo)準(zhǔn)樣品,如不進(jìn)行任何處理,隨著時(shí)間推移,標(biāo)樣濃度值逐漸降低,且變化幅度較大,測(cè)定值超出允許范圍,不再滿足作為質(zhì)控樣使用的要求??梢姡唤?jīng)過處理的標(biāo)樣,其保存時(shí)限較短,需要臨用現(xiàn)配。但是,如果在標(biāo)樣上部進(jìn)行水封處理,可以有效的防止溶質(zhì)的揮發(fā),測(cè)定結(jié)果在一定時(shí)間內(nèi)能夠滿足保證值范圍的要求。雖然隨著時(shí)間推移,封水處理的標(biāo)樣濃度值也在逐漸降低,但變化幅度較小,依然控制在允許范圍內(nèi),具有較好的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,能夠一個(gè)月內(nèi)繼續(xù)作為實(shí)驗(yàn)室質(zhì)控樣使用,不必每次臨用現(xiàn)配。
為了進(jìn)一步探索低溫條件對(duì)質(zhì)控樣保存期限的影響,在水封處理的條件下,對(duì)兩份質(zhì)控樣分別做冷藏和常溫處理,對(duì)兩份樣品于5 月20 日、6 月3 日和6 月17 日進(jìn)行三次測(cè)定,結(jié)果如表4、表5 所示。由于六月份氣溫相對(duì)較高,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與3 月份測(cè)定結(jié)果出現(xiàn)一定的差異,同時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度對(duì)樣品的保存有一定的影響。
表4 經(jīng)水封冷藏保存標(biāo)樣三次測(cè)定結(jié)果(單位:mg/L)
表5 經(jīng)水封室溫保存的標(biāo)樣三次測(cè)定結(jié)果(單位:mg/L)
由于兩份質(zhì)控樣品都采用了水封處理,其測(cè)定值及平均值均在質(zhì)控要求范圍內(nèi),誤差可以接受,這說明水封是保證質(zhì)控樣有效的主要因素。對(duì)比冷藏保存和室溫保存,可以看出冷藏保存的效果更好,冷藏保存的質(zhì)控樣測(cè)定值前后測(cè)定差值較小,下降約1.3%,而室溫保存的樣品存在揮發(fā)損失,前后測(cè)定值差異較大,下降約3.2%。因此,為了保證樣品的保存期限,在水封的同時(shí)應(yīng)當(dāng)冷藏保存。另外,從每份樣品六次測(cè)定結(jié)果來看,測(cè)定過程對(duì)樣品的測(cè)定值也有較大的影響,測(cè)定值總體呈下降趨勢(shì),說明在測(cè)定過程中樣品存在揮發(fā)損失,因此保證測(cè)定環(huán)境溫度和測(cè)定速度同樣也很重要。
對(duì)石油類標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),按要求稀釋后可以采取水封冷藏的方式進(jìn)行保存,其測(cè)定結(jié)果在一個(gè)月內(nèi)均在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度允許范圍內(nèi),其穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性較好,可以繼續(xù)使用,減少了在實(shí)際工作中四氯乙烯及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的使用量。