Цель обнаружения
Определение общего содержания извлекаемых углеводородов нефти в твердых отходах.
Обзор
Данный раствор соответствует методу Агентство по охране окружающей среды 8440 «Общее количество извлекаемых углеводородов нефти методом инфракрасной спектрофотометрии». Этот стандарт используется для измерения общего количества извлекаемых углеводородов нефти (ТРФ), извлеченных с помощью сверхкритического диоксида углерода из образцов осадка, почвы и шлама. Он не применим для измерения бензина и других летучих нефтяных фракций из-за потерь при испарении.
Образцы почвы экстрагируют с помощью сверхкритического диоксида углерода. Помехи удаляют с помощью силикагеля, либо встряхивая экстракт с рыхлым силикагелем, либо пропуская его через картридж для твердофазной экстракции с силикагелем. После инфракрасного (ИК) анализа экстракта количественное определение ТРФ проводят путем прямого сравнения со стандартами.
Область применения
Данный метод применим для определения 10 N-метилкарбаматов, включая альдикарб (Темик), сульфон альдикарба, карбарил (Севин), карбофуран (Фурадан), диоксакарб, 3-гидроксикарбофуран, метиокарб (Мезурол), метомил (Ланнат), промекарб и пропоксур (Байгон), в почве, воде и сточных водах с использованием инфракрасной спектроскопии.
Этот метод также подходит для определения общего количества извлекаемых углеводородов нефти (ТРФС) в экстрактах твердых отходов, полученных методом сверхкритической жидкостной хроматографии. Однако он неприменим для анализа бензина или других летучих компонентов.
Данный метод позволяет обнаруживать экстрагируемые соединения в концентрациях до 10 мг/л. При экстракции образца массой 3 г (при условии 100% эффективности экстракции) это соответствует пределу обнаружения 10 мг/кг в почве.
Принцип
Образец экстрагируют методом сверхкритической флюидной экстракции (СФЭ), а мешающие вещества удаляют с помощью объемного силикагеля или картриджей для твердофазной экстракции (ТФЭ) с силикагелем. Образец анализируют методом инфракрасной спектроскопии (ИК) путем сравнения со стандартными образцами.
Реагенты и материалы
Тетрахлорэтилен, спектроскопического качества.
Эталонные материалы для масляных смесей, спектроскопического качества.
1) н-Гексадекан
2) Изооктан
3) Хлорбензол
Силикагель
1) Картриджи для твердофазной экстракции с силикагелем (размер частиц 40 мкм, поры 60 Å), 0,5 г.
2) Силикагель, 60-200 меш (деактивированный 112% водой).
Калибровочные смеси
1) Эталонное масло: в стеклянную бутылку объемом 50 мл с пробкой налейте 15,0 мл н-гексана, 15,0 мл изооктана и 10,0 мл хлорбензола. Плотно закройте пробку, чтобы предотвратить потери из-за испарения. Хранить при температуре 4°C.
2) Исходный стандартный раствор: перенесите 0,5 мл эталонного масла в предварительно взвешенную мерную колбу объемом 100 мл и немедленно закройте ее. Взвесьте и доведите объем до метки тетрахлорэтиленом.
3) Рабочий стандартный раствор: Перенесите соответствующий объем исходного стандартного раствора в мерную колбу объемом 100 мл, исходя из размера кюветы. Доведите объем до метки тетрахлорэтиленом. Рассчитайте концентрацию, исходя из исходного стандартного раствора.
калибровка очистки силикагеля
1) Приготовьте исходные растворы кукурузного и минерального масел, добавив по 1 мл (0,5-1 г) каждого в предварительно взвешенную мерную колбу объемом 100 мл. Взвесьте с точностью до миллиграмма. Разведите до метки тетрахлорэтиленом, тщательно перемешайте и растворяйте до полного растворения всех компонентов.
2) При необходимости приготовьте разведения до желаемых целевых концентраций.
3) Перенесите 2 мл (или соответствующий объем) разбавленного образца кукурузного масла/минерального масла в пробирку. Добавьте 0,3 г силикагеля и встряхивайте смесь в течение 5 минут или пропустите ее через картридж для твердофазной экстракции с 0,5 г силикагеля. При использовании картриджа для твердофазной экстракции предварительно обработайте его 5 мл тетрахлорэтилена. Элюируйте тетрахлорэтиленом и соберите 3 мл элюата. При использовании силикагеля профильтруйте экстракт через чистую стеклянную вату (используя одноразовую стеклянную пипетку).
4) Перенесите элюат или экстракт в чистую ИК-кювету. Определите фракции элюата, содержащие углеводороды (2800-3000 см⁻¹).-1) без влияния кукурузного масла (1600-1800 см)-1(эфирная полоса). Если ИК-спектр показывает, что адсорбционная способность силикагеля слишком высока или недостаточна (например, кукурузное масло элюируется вместе с целевыми углеводородами), выберите новую партию силикагеля или картриджа для твердофазной экстракции.
Инструменты и принадлежности
ИК-спектрометр ХКЛ-8440 для определения общего количества извлекаемых углеводородов нефти.сканирующий или фиксированного волнового типа, способный сканировать в диапазоне ближней длины волны 950 см⁻¹.-1.
Кюветы с длиной оптического пути 10 мм, 50 мм и 100 мм, изготовленные из хлорида натрия или ИК-стекла.
Магнитная мешалка, оснащенная мешалками с покрытием из ПТФЭ.
Процедура тестирования
1. Подготовьте образец с помощью жидкостно-жидкостной экстракции (ЖЖЭ) или твердофазной экстракции в нормальной фазе (ТФЭ).
2. Добавьте 0,3 г силикагеля в большом количестве к экстракту и встряхивайте смесь в течение 5 минут. В качестве альтернативы, пропустите экстракт через картридж для твердофазной экстракции с 0,5 г силикагеля (предварительно обработанный 5 мл тетрахлорэтилена). Если используется силикагель в большом количестве, профильтруйте экстракт через чистую стеклянную вату (используя одноразовую стеклянную пипетку).
3. После очистки силикагелем перелейте раствор в ИК-кювету и измерьте его поглощение. Если поглощение выходит за пределы линейного диапазона ИК-спектрофотометра, соответствующим образом разбавьте образец и проведите повторный анализ. Эффективность адсорбции силикагеля также можно оценить, повторив процесс очистки и анализа.
4. Выберите рабочий стандартный раствор соответствующей концентрации и подходящий размер кюветы, руководствуясь следующими рекомендациями:
Длина пути (мм) | Диапазон концентраций (мкг/мл, экстракт) | Объём (мл) |
10 | 5–500 | 3 |
50 | 1–100 | 15 |
100 | 0,5–50 | 30 |
5. Откалибруйте прибор, используя серию рабочих стандартных растворов и соответствующую кювету. Измерьте поглощение каждого раствора непосредственно при максимальном волновом числе (~2950 см⁻¹).-1) и построить калибровочную кривую зависимости концентрации углеводородов нефти от поглощения.
Расчет результатов
Концентрация ТРПХ в образце рассчитывается по следующей формуле: ω (ТРПХ) = (R × D × V) / W
Где:
R = концентрация ТРФ (мг/мл), полученная из калибровочной кривой.
V = Объем экстракта (мл)
D = Коэффициент разбавления экстракта (если применимо)
W = Вес твердого образца (кг)