CHẤT LƯỢNG ĐẤT - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG DẦU KHOÁNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HỒNG NGOẠI VÀ SẮC KÝ KHÍ
SOIL QUALITY - DETERMINATION OF MINERAL OIL CONTENT METHOD BY INFRARED SPECTROMETRY AND GAS CHROMATO -GRAPHIC METHOD
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
TCVN 7369: 2004
CHẤT LƯỢNG ĐẤT - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG DẦU KHOÁNG - PHƯƠNG PHÁP PHỔ HỒNG NGOẠI VÀ SẮC KÝ KHÍ
SOIL QUALITY - DETERMINATION OF MINERAL OIL CONTENT - METHOD BY INFRARED SPECTROMETRY AND GAS CHROMATO -GRAPHIC METHOD
Trong Tiêu chuẩn này áp dụng định nghĩa sau:
3.1. Dầu khoáng (mineral oil): Các hợp chất có thể chiết ra được từ đất bằng cách sử dụng 1,1,2 - triclo - 1,2,2 - trifloetan dưới các điều kiện sau:- không hấp phụ lên magie silicat hoặc nhôm oxit;- hấp thụ các bức xạ có số sóng là 2925 cm-1 và/hoặc 2958 cm-1, và/hoặc 3030 cm-1 (Phương pháp A);- có thể ghi phổ với thời gian lưu giữa n-decan (C10H22) và n-tetracontan (C 40H82) (Phương pháp B).Chú thích 7 - Các chất theo định nghĩa này chủ yếu là các hợp chất không phân cực có chứa các nhóm mạch thẳng và/hoặc nhóm C-H.4. Nguyên tắcĐất ẩm lấy từ thực địa được làm khô hóa học bằng muối hút ẩm, được tán nhỏ và chiết bằng l,l,2-triclo -l,2,2-trifloetan. Loại bỏ các hợp chất phân cực hoặc bằng cách cho thêm magie silicat và lắc hoặc bằng một hệ thống vòng khép kín có chứa nhôm oxit.Đối với phương pháp đo phổ (Phương pháp A), ghi một phổ hồng ngoại của chất chiết với số sóng từ 3125 cm-1 đến 2800 cm-1. Dải hấp thụ CH2 ở khoảng 2925 cm-1, dải hấp thụ CH3 ở khoảng 2958 cm-1 và dải hấp thụ CH của hợp chất thơm ở khoảng 3030 cm-1 để đo hàm lượng dầu khoáng. Hàm lượng dầu khoáng của mẫu thử được tính toán từ giải hấp thụ được xác định bằng cách sử dụng các hệ số hấp thụ đã xác định theo thực nghiệm.Để định lượng hàm lượng dầu khoáng (Phương pháp B), thêm hexan vào một phần chất chiết đã làm sạch và phân tích bằng phương pháp sắc ký khí. Để tách, sử dụng cột với pha tĩnh không phân cực. Để phát hiện, sử dụng detector ion hóa ngọn lửa (FID). Tính tổng diện tích các pic từ decan (C10H22) đến n-tetracontan (C40H82) để xác định hàm lượng dầu khoáng. Hàm lượng dầu khoáng của mẫu được tính toán từ một chuẩn ngoại được chuẩn bị từ dầu chuẩn.5. Thuốc thửTất cả các thuốc thử phải là loại phân tích và phù hợp với mục đích sử dụng của chúng.5.1. Thuốc thử sử dụng cho phương pháp A và B5.1.1. l,1,2-triclo -1,2,2loetan, (C2Cl3F3) Sự phù hợp của thuốc thử này để sử dụng trong phương pháp phổ hồng ngoại được xác minh bằng cách ghi một phổ hồng ngoại với số sóng từ 3125 cm-1 đến 2800 cm-1 trong một cuvet có chiều dầy bằng 4,00 cm và một cuvet trống để đối chiếu. Dung môi này thích hợp khi độ truyền qua trong khoảng từ 3000 cm-1 đến 2900 cm-1 có giá trị lớn hơn 30%.Chú thích 8 - Trong tiêu chuẩn dung môi này được viết là "CFE".5.1.2. Magie silicat, có kích thước hạt từ 150 mm đến 250 tm (lỗ rây: 60 đến 100), sấy khô ở 1400C trong 16 h và giữ trong bình hút ẩm.Chú thích9. Loại magie silicat thích hợp là loại có tên thương mại “Florisil”1). Nó được chế tạo từ diatomae và magie silicat khan.10. Khi sấy khô độ dầy của lớp magie silicat không được lớn hơn 0,5 cm.11. Sự phù hợp của magie silicat được kiểm tra bằng cách cho 1,0 g chất này vào 40 ml dung dịch axit lauric (5.l.3) và lắc 30 phút trong máy lắc (6.1.3). Sau khi để lắng và tiến hành đo, độ truyền qua trong khoảng từ 3030 cm-1 đến 2925 cm-1 phải có giá trị bằng 35% đến 45% khi sử dụng cuvet có chiều dầy bằng 1,00 cm.5.1.3. Dung dịch axit lauricHòa tan 2,00 g axit n-dodecanic (C12H24O2) trong "CFE" (5.1.l).5.1.4. Dung dịch gốc chuẩn nộiHòa tan chính xác 200 mg n-tetracontan trong 1 lít “CFE” (5.1.l). Pha loãng dung dịch 10 lần đến nồng độ 20,0 mg/1.1) Florisil là ví dụ về sản phẩm thương mại phù hợp. Thông tin đưa ra vì sự thuận lợi cho người sử dụng tiêu chuẩn này và không đưa ra một sự xác nhận của ISO về sản phẩm này.5.1.5. Nhôm oxit (Al2O3), kiềm hoặc trung tính 1, kích thước hạt từ 63 mm đến 200 mm (lỗ rây: 70 đến 230).Chú thích 12 - Sự phù hợp của nhôm oxit được kiểm tra bằng cách cho 40 ml axit lauric đi qua cột nhôm oxit. Độ truyền qua của axit sau khi đi qua cột trong khoảng từ 3030 cm-1 đến 2925 cm-1 phải có giá trị từ 35% đến 45% khi sử dụng cuvet có chiều dầy bằng 1,00 cm.5.1.6. Natri sulfat khan, nung ít nhất ở 5500C trong 2 h.5.2. Thuốc thử sử dụng cho phương pháp A5.2.1. n-Hexadecan (C16H34)Hòa tan 180 mgn-hexadecan trong 1000 ml "CFE" (5.l.1).5.3. Thuốc thử sử dụng cho phương pháp B5.3.1. n-Hexan5.3.2. n-Alcan chuẩnHoặca) hỗn hợp các lượng cân bằng nhau của các n-alcan có số cacbon chẵn từ C10 đến C40 được hòa tan trong n-hexan (5.3.1), với hàm lượng mỗi n-alkan là 50 mg/1; hoặcb) n-alkan chuẩn theo ISO 3924.Chú thích 13 - Chuẩn này được sử dụng để xác minh sự phù hợp của hệ thống sắc ký khí đối với sự tách cũng như là độ nhạy.5.3.3. Dầu khoáng chuẩnHỗn hợp các lượng cân bằng của hai loại dầu khoáng khác nhau được hòa tan vào n-hexan với hàm lượng của dầu khoáng là 8,00 g/1 và hàm lượng của C40 chính xác là 20,0 mg/1.Chú thích 14 - Dầu khoáng chuẩn này phải bao gồm 2 loại dầu khoáng. Loại thứ nhất phải có các pic riêng biệt nhìn thấy rõ trên sắc ký đồ, ví dụ như trong Phụ lục A, hình A.l a) (phía bên trái của sắc ký đồ). Loại dầu khoáng thứ hai phải có khoảng nhiệt độ sôi cao hơn loại thứ nhất và trên sắc ký đồ phải có một “bướu” có thể nhìn thấy, ví dụ trong hình A.l a) (phía bên phải của sắc ký đồ). Ví dụ về loại dầu này là dầu bôi trơn (dầu nhớt) không có phụ gia.6. Thiết bị, dụng cụ6.1. Khái quátCác dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh thông dụng trước khi sử dụng phải được rửa sạch và tráng bằng "CFE" (5.11) và sau đó sấy khô.6.1.1. Bình bằng thủy tinh chứa mẫu, có dung tích ít nhất 0,5 lít, với nắp vặn có một lớp phía trong là polytetranoetylen (PTFE).6.1.2. Thiết bị nghiền mẫu6.1.3. Máy lắc, chuyển động ngang với tốc độ 200 lần lắc/phút.6.1.4. Giấy lọc sợi thủy tinh, có đường kính 60 mm, được nung ở 5000C trong 3 h.6.1.5. Dụng cụ chiết Soxhlet, có dung tích 150 ml. 6.1.6. Cột sắc ký, với vòng khép kín như mô tả trong Hình 1.Kích thước tính bằng milimét
Hình 1 - Cột sắc ký vòng khép kín
6. 2. Thiết bị, dụng cụ sử dụng cho phương pháp A6.2.1. Cuvet thạch anh, có thể đậy và phù hợp với phép đo phổ hồng ngoại, có chiều dầy bằng 1,00 cm và 4,00 cm (có thể chọn là 0,2 cm).6.2.2. Máy đo phổ hồng ngoại, phù hợp trong khoảng số sóng ít nhất từ 3200 cm-1 đến 2800 cm-1.Chú thích: 15 - Trong toàn bộ tiêu chuẩn này, quy trình ghi phổ hồng ngoại được thực hiện bởi quang phổ kế hai chùm tia tán sắc truyền thống. Tuy nhiên, cũng có thể sử dụng máy kiểu biến đổi Fourier (FTIR). Tất cả các quy trình phải thực hiện theo kỹ thuật chùm tia đơn sắc như trong tài liệu hướng dẫn thao tác.6.3. Thiết bị, dụng cụ dùng cho phương pháp B6.3.1. Nồi cách thủy, có khoảng nhiệt độ lên đến 1000C.6.3.2. Máy cô đặc, loai; Kuderna Danish hoặc máy ly tâm.6.3.3. Sắc ký khí, có hệ thống buồng bơm mẫu không phân biệt (tốt nhất là on- column hoặc bơm ptv), detector ion hóa ngọn lửa và lò đặt nhiệt độ theo chương trình.6.3.4. Cột sắc kýCác cột sau đây được xem là thỏa mãn: - Cột bằng thủy tinh: dài 1 m, đường kính trong 2 mm, pha tĩnh là 3% polymetylsiloxan tẩm lên chất mang cỡ hạt 125 mm đến 150 mm (lỗ rây 100 đến 120).- Cột bằng thủy tinh dẻo: dài 10 m, đường kính trong 0,5 mm, pha tĩnh polymetylsiloxan, lớp phim dầy 1mm.- Cột bằng thủy tinh dẻo: dài 25 m, đường kính trong 0,3 mm, pha tĩnh polymetylsiloxan, lớp phim dầy 0,4 mm.6.3.5. Hệ thống dữ liệu, có thể tích phân tổng diện tích của sắc ký đồ, có khả năng bổ chính hiện tượng "chảy máu cột" và tích phân lại sau khi vẽ lại đường nền.7. Lấy mẫu, bảo quản và xử lý sơ bộ mẫuViệc lấy mẫu được tiến hành sau khi đã có cộng tác với phòng thí nghiệm phân tích.Để mẫu trong bóng tối ở nhiệt độ 40C không quá 1 tuần.Sấy khô và nghiền nhỏ mẫu.8. Cách tiến hành8. 1. Xác định mẫu trắngTrước khi xác định mẫu thử, tiến hành xác định một mẫu trắng theo 8.2 và 8.3, sử dụng tất cả các hóa chất với lượng quy định nhưng không có mẫu thử.8.2. Chiết 8.2.1. Quy trình lắc Cho 15 g mẫu đã được sấy khô và nghiền nhỏ vào bình nón dung dịch 100 ml, thêm 20,0 ml "CFE" (5.l.1) và đậy bình lại. Đặt bình lên máy lắc 6.1.3 và lắc trong 30 phút. Thêm 1,00 ml dung dịch chuẩn nội (5.1.4). Phải lắc sao cho "CFE" phân tán triệt để vào toàn bộ mẫu.Chú thích -16. Kinh nghiệm chỉ ra rằng 150 lần lắc/phút là thích hợp nếu biên độ chuyển động 7 cm.17. Dung dịch chuẩn nội chỉ dùng cho phương pháp sắc ký khí. Nồng độ của dung dịch đủ nhỏ để không cản trở trong phương pháp đo phổ hồng ngoại.Để pha rắn lắng xuống và lọc lớp "CFE" trên bề mặt vào bình nón dung tích 100 ml qua giấy lọc sợi thủy tinh (6.1.4) Cho thêm 20,0 ml “CFE” và lặp lại quy trình chiết mô tả ở trên. Tráng giấy lọc bằng khoảng 5 ml “CFE”. Thêm 1,00 ml dung dịch chuẩn nội (5.l.4). 8.2.2. Quy trình chiết Soxhlet Cân 30 g mẫu đã sấy khô và nghiền nhỏ vào ống chứa mẫu. Lắp ống này vào dụng cụ chiết Soxhlet (6.l.5). Cố định mẫu bên trong ống bằng bông thủy tinh đã được làm sạch.Đặt một bình dung tích 250 ml bên dưới dụng cụ chiết Soxhlet.Chọn lượng dung môi sử dụng làm sao để đảm bảo rằng đáy bình không bị khô.Quá trình chiết tiến hành trong 5 h. Dùng thiết bị theo 6.3.2 cô đặc dịch chiết "CFE" đến thể tích 50 ml. Cho thêm l,00 ml dung dịch chuẩn nội (5.1.4). Chú thích -18. Nếu quá trình chiết kéo dài quá (ví dụ qua đêm), chất hữu cơ nguồn gốc tự nhiên sẽ được chiết ra và có thể gây ra sai số dương. 19. Việc giảm thể tích của dịch chiết sử đụng máy cô đặc ly tâm phải tiến hành trong môi trường chân không được kiểm soát. Nhiệt độ của nồi cách thuỷ không được vượt quá 400C. Hiệu suất thu hồi của quá trình này phải được xác nhận bằng cách sử dụng các lượng đã biết các hợp chất chuẩn bao trùm cả khoảng nhiệt độ sôi.8.3. Làm sạch8.3.1. Làm sạch bằng magie silicatThêm 5 g magie silicat (5.l.2) vào dịch chiết đã được chuẩn bị theo 8.2.1. Đậy bình nón và lắc 30 phút trên máy lắc (6.1.3). Lọc dịch chiết đã làm sạch vào bình định mức dung tích 50 ml qua giấy lọc thủy tinh (6 l.4). Tráng bình và giấy lọc bằng "CFE"(5.l.l). Làm đầy đến vạch mức và trộn nếu sử dụng phương pháp phổ hồng ngoại để định lượng.8.3.2. Làm sạch bằng nhôm oxitThêm "CFE" (5.l.l) vào dịch chiết đã được chuẩn bị theo 8.2.2 đầy đến vạch mức của bình định mức, đậy bình và trộn đều. Chuẩn bị một cột sắc ký (6.1.6) với 8 g nhôm oxit (5.1.5) và chuyển dịch chiết vào cột sắc ký khép kín này. Cho dịch chiết đi qua cột tách tại áp suất khí quyển.
(tham khảo)
VÍ DỤ VỀ TÍCH PHÂN SẮC KÝ ĐỒ CỦA DẦU KHOÁNG
Hình A.1 là sắc ký đồ của một dầu khoáng chuẩn và hình A.2 là sắc ký đồ của một dịch chiết từ mẫu đất bị nhiễm bẩn bởi dầu khoáng.
Hình A.1 a) và A.2 a) là sắc ký đồ gốc, hình A.l b) và A.2 b) là sắc ký đồ của cột bị“chảy máu” sau khi bơm n-hexan và hình A.l c) và A.2 c) là sắc ký đồ gốc đã loại bỏ tínhiệu của cột bị “chảy máu”. Sắc ký đồ được tích phân từ n-decan (C40) đến n-tetracontan (C40). Phần tích phân có hình cong. Các sắc ký đồ được chuẩn bị dưới các điều kiện sau:Kỹ thuật bơm on-columnThể tích bơm 0,2 mlCột WCOT bằng thủy tinh dẻoChiều dài cột 10 mĐường kính trong của cột 0,25 mmPha lỏng CP-Sil-5 CBChiều dầy phim 0,13 mmKhí mang nitơ Áp suất 15 kPaDetector ion hóa ngọn lửaNhiệt độ detector 3250CNhiệt độ buồng cột 500C trong 5 phút150C /phút đến 3000C3000C trong 10 phút3200C trong 20 phút (làm sạch).
(tham khảo)
GIẢI THÍCH SỰ XÁC ĐỊNH KHOẢNG NHIỆT ĐỘ SÔI CỦA DẦU KHOÁNG TRÊN SẮC KÝ ĐỒ
Bảng B.l liệt kê các nhiê độ sôi của các n-alkan có từ 2 đến 44 nguyên tử cachon (C2 đến C44 sử dụng các nhiệt độ sôi này có sự so sánh giữa dịch chiết từ đất và hỗn hợp các n- alkan có thể được thực hiện để xác định-khoảng nhiệt độ sôi.Bảng B.l - Nhiệt độ sôi của các n-alkhan
Số nguyên tử cácbon | Nhiệt độ sôi 0C |
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44
| -89 -42 0 36 69 98 126 151 174 196 216 235 253 271 287 302 317 331 344 356 369 380 391 402 412 422 432 441 450 459 468 476 483 491 498 505 512 518 525 531 537 543 548 |
(tham khảo)
[l] Riza Quantitative determination of mineral oil in watersoil, Riza note 87.062x (1987) (in Dutch). Lelystad.
[2] Pennings, M. The intzuence of column choice and method of integration when determining mineral oil gas chromatographically, ICW note 1824 (1987) (inDutch), The Winand Staring Centre, Wageningen.[3] Riza Quantification of the mineral oil content in extracts from environmental samples: Comparison of various standardized method, Riza note 88.040x (1080) (in Dutch), Lelystad.[4] Roteiri, S. et al. Determination of hydrocarbons in aqueous effuents from the oil industry by infrared analysis (1984), Concawe , The Hague.[5] Standard methods for the examination of water and waste water (17th ed. 1989), American Public Health Association, pp. 5-48, Washington.
Ý kiến bạn đọc
Nhấp vào nút tại mỗi ô tìm kiếm.
Màn hình hiện lên như thế này thì bạn bắt đầu nói, hệ thống giới hạn tối đa 10 giây.
Bạn cũng có thể dừng bất kỳ lúc nào để gửi kết quả tìm kiếm ngay bằng cách nhấp vào nút micro đang xoay bên dưới
Để tăng độ chính xác bạn hãy nói không quá nhanh, rõ ràng.