Способ приготовления стандартных смесей нефтепродуктов для проведения количественного определения нефтепродуктов в воде

 

Использование: аналитическая химия. Сущность изобретения: взвешивают смесь нелетучих углеводородов с упругостью паров при 20°С 1·10^-4- 1·10^-8 мм рт. ст., вводят ее в очищенную от нефтепродуктов воду, из полученных стандартных смесей экстрагируют нефтепродукты четыреххлористым углеродом.

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам приготовления стандартных смесей нефтепродуктов.

В аналитической химии в методиках определения нефтепропродуктов в воде применяют в качестве калибровочных растворы нефтепродуктов в органических растворителях (Лурье Ю. Ю.). Аналитическая химия промышленных сточных вод, М.: Химия, 1984 г., стр.314-315), которые являются одновременно экстрагентом нефтепродуктов из воды.

Известен способ приготовления раствора нефтепродуктов в тетрахлориде углерода, который используется для построения калибровочного графика в методике колоночной хроматографии с ИЕ-спектрофотометрическим окончанием (Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. /Под ред. Семенова А. Д. Л., Гидрометеоиздат, 1977, стр. 351-359 (прототип)).

Известный способ имеет ряд недостатков. Растворы нефтепродуктов в тетрахлориде углеводорода могут быть использованы только для построения калибровочного графика. Однако результаты анализа, полученные по этому графику, являются заниженными за счет неполного извлечения нефтепродуктов из воды. Кроме того, растворы нефтепродуктов в органическом растворителе нельзя использовать для метрологической аттестации методик количественного анализа.

В этом способе для построения калибровочного графика используется раствор нефтепродуктов в четыреххлористом углероде. При этом способе калибровки воспроизводится только вторая, конечная стадия анализа - спектрофотометрирование экстракта нефтепродуктов в четыреххлористом углероде, а первая - экстракция нефтепродуктов из воды - игнорируется и, следовательно, подразумевается 100% степень извлечения нефтепродуктов при экстракции реальной пробы.

В действительности же степень извлечения является функцией от концентрации нефтепродуктов в воде. В диапазоне концентраций 0,03-10 мг/л степень извлечения нефтепродуктов (при однократной экстракции) меняется от 20 до 95%. Следовательно, построение калибровочного графика по растворам нефтепродуктов в органическом растворителе приводит к занижению результата анализа соответственно на 80-5% от его истинного значения. По этой же причине - игнорирование неполной (не 100%) степени извлечения нефтепродуктов при экстракции из воды нельзя использовать растворы нефтепродуктов в четыреххлористом углероде для аттестации методик количественного анализа, т. к. полученные при этом показатели точности метода можно будет отнести только ко второй стадии анализа - определение нефтепродуктов в экстрагенте, а не ко всему методу.

Отсутствие способа приготовления стандартных растворов нефтепродуктов в воде можно объяснить двумя причинами: трудность введения очень маленьких, на уровне предельно допустимой концентрации (ПДК) нефтепродуктов в питьевой воде (0,05 мг/л), навесок нефтепродуктов в воду; присутствие практически в любой воде нефтепродуктов на уровне ПДК.

Изобретение позволяет повысить точность анализа и дает возможность проводить метрологическую аттестацию методик количественного анализа нефтепродуктов в воде за счет приготовления стандартных смесей нефтепродуктов с водой.

Предложенный способ включает взвешивание навески нефтепродукта, введение в жидкую фазу, перемешивание, использование в качестве нефтепродукта смесь нелетучих углеводородов с упругостью паров при 20^оС 1˙10^-4 - 1˙10^-8 мм рт.ст., а в качестве жидкой фазы - воду, очищенную от нефтепродуктов, и из полученной смеси проводят экстракцию нефтепродуктов четыреххлористым углеродом.

Отличие от прототипа заключается в том, что в качестве нефтепродуктов при взвешивании используют смесь нелетучих углеводородов (с упругостью паров при 20^оС 1˙10^-4 - 1˙10^-8 мм рт.ст.), в качестве жидкой фазы - очищенную от нефтепродуктов воду.

При использовании предлагаемого способа приготовления стандартных смесей нефтепродуктов на стадии построения калибровочного графика точность последующего определения нефтепродуктов различными методиками на интервале концентраций 0,03-10 мг/л повысится соответственно в 1,8-1,05 раза. Кроме того, наличие стандартных смесей нефтепродуктов с водой обеспечивает принципиальную возможность проведения метрологической аттестации методик количественного анализа.

Процедура приготовления стандартных смесей состоит из следующих стадий: взвешивание масла, растворение его в четыреххлористом углероде, отбор аликвоты полученного раствора в стаканчик из бромистого калия, испарение на воздухе четыреххлористого углерода из стаканчика, растворение стаканчика с маслом в воде. Подготовительные операции заключаются в изготовлении солевых стаканчиков на прессе с усилием прессования 10 тонн в специальной пресс-форме из порошка бромида калия и предварительной очистке воды от нефтепродуктов. Природную воду, например из-под крана, объемом 2 л помещают в устройство для экстрагирования и проводят двухкратную экстракцию четыреххлористым углеродом в течение 5 мин каждая для удаления имеющихся в ней нефтепродуктов. Для каждой экстракции используют по 20 мл четыреххлористого углерода. Экстракты отделяют, а их остатки удаляют нагреванием воды до 80^оС.

Для приготовления стандартной смеси, содержащей 0,052 мг/л нефтепродуктов, 15 мг вакуумного масла типа ВМ-1, ВМ-4 взвешивают на микроаналитических весах на фторполимерной пленке, которая помещается в стеклянный бюкс вместимостью 50 мл. В этом же бюксе производят растворение масла в 15 мл четыреххлористого углерода. Затем по 0,1 мл раствора масла в четыреххлористом углероде заливают из пипетки вместимостью 0,2 мл в стаканчик из бромистого калия, где в течение приблизительно 60 мин происходит испарение четыреххлористого углерода на воздухе. Во время испарения растворителя из стаканчиков производят заполнение стеклянных пробоотборников вместимостью 2 л очищенной от нефтепродуктов водой. Затем стаканчики с маслом сбрасывают в пробоотборники с водой. После полного растворения стаканчиков в воде проводят перемешивание полученной смеси на устройстве для экстрагирования в течение 5-10 мин, после чего стандартная смесь нефтепродуктов готова для использования.

Концентрацию нефтепродуктов в приготовленной стандартной смеси рассчитывают по формуле: C = где С - концентрация нефтепродуктов в приготовленной стандартной смеси (мг/л); m - навеска смеси нефтепродуктов (мг); V₁ - аликвота раствора, отобранного при помощи стеклянной пипетки, ГОСТ 27292-74Е (0,1 мл); V₂ - аликвота тетрахлорида углерода, взятого для растворения нефтепродуктов при помощи стеклянной пипетки, ГОСТ 20292-74Е (15 мл); V₃ - объем специально приготовленной природной воды, взятый для приготовления смеси (1,9 л).

C = = 0,052 мг/л Другие концентрации стандартных смесей готовят аналогичным способом, используя другие массы навесок.

При массе навесок ≥30 мг масло взвешивается сразу в стаканчике из бромистого калия и он сбрасывается в определенный объем очищенной воды. При этом исключаются 2 стадии (растворение масла в четыреххлористом углероде и, следовательно, его испарение из стаканчика) из процедуры приготовления стандартной смеси.

Формула изобретения

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СТАНДАРТНЫХ СМЕСЕЙ НЕФТЕПРОДУКТОВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ В ВОДЕ включающий взвешивание навески нефтепродукта, введение в жидкую фазу, перемешивание, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения и обеспечения возможности проведения метрологической аттестации методик количественного определения нефтепродуктов в воде, в качестве нефтепродукта используют смесь нелетучих углеводородов с упругостью паров при 20^oС · 10^-4 - 1 · 10^-8 мм рт.ст., в качестве жидкой фазы - воду, очищенную от нефтепродуктов, и из полученной смеси экстрагируют нефтепродукты четыреххлористым углеродом.