红外分光光度法测定石油类中四氯化碳快速精制方法

红外分光光度法测定石油类中四氯化碳快速精制方法

王峰,赵文耀,周裕红

(长江水利委员会汉江水环境监测中心,湖北　丹江口　442700)

中图分类号:X830　　　文献标识码:B　　　文章编号:10062009(2006)03-0045-02

　　用红外分光光度法测定样品中石油类时,四氯

化碳(CCl4)的纯度对测定结果有影响,必须先提纯CCl4,使其纯度满足方法要求。常用的提纯方法有吸附法、水浴蒸馏法、混合精制法和酸化法,但这些提纯方法成本高,效率低,甚至在提纯过程中还会引入其他杂质,先蒸馏CCl4,再将蒸馏后的CCl4利用活性炭吸附,是精制CCl4的好方法。1　试验

1.1　主要试剂与仪器

CCl4(AR);活性炭(AR)。45cm×5cm色层

(1)活性炭用Φ=200mm,D=2mm的筛子筛

分,再将经过筛分的活性炭倒入色层分析柱中;

(2)将经过蒸馏的CCl4倒入色层分析柱吸附,约30min后,放出CCl4(若需更纯的CCl4,可适当延长吸附时间),继续将剩余CCl4倒入色层分析柱吸附,如此反复操作,直至蒸馏好的CCl4全部吸附完。1.2.3　测定

(1)对比测定。先用合格的CCl4建立平台,并在此平台下,对经过1次、2次蒸馏和活性炭吸附的CCl4分别进行窄范围(3.28μm～3.44μm)和宽范围(3.2μm～3.55μm)测量。

(2)直接测定。将以上3种CCl4在波长3.2μm～3.55μm之间扫描,建立平台。从得到的曲线走向和形状可以看出,1次蒸馏与2次蒸馏的平台曲线很相近,虽然1次蒸馏的曲线略显粗糙,但经过吸附的CCl4已基本达到要求。1.2.4　对比试验利用吸附法纯化同一批次的CCl4。将CCl4倒入一装满活性炭的色层分析柱吸附,30min后,放出约50mL的CCl4待测,2h后,再放出约50mL的CCl4待测,6h后,将剩余的CCl4全部放出。2　分析与讨论

分析柱;98-1-C型数字控温电热套;JDS-106

型红外分光测油仪。1.2　试验内容1.2.1　CCl4蒸馏

先将约2000mL的CCl4倒入蒸馏瓶中,放入几粒沸石,再将数字控温电热套的控温设置为81℃(该试验所用沸点是77℃左右,视当地气压及CCl4质量决定),然后接通电源。当温度达74℃时,冷凝管中开始有CCl4析出,此后随着温度的继续升高,CCl4的精制速度会加快,当温度达77℃时,蒸馏瓶中CCl4开始沸腾,至此一直稳定在77℃～81℃之间(由于蒸馏瓶中的CCl4杂质成分随着蒸馏过程一直在改变,所以在蒸馏过程中,特别是在蒸馏后期,CCl4的沸点一直在升高)。约45min后,蒸馏瓶中的CCl4大约剩余200mL,此时关掉电源,停止加热。预留约100mL的CCl4待测,然后将剩余的CCl4再次倒入蒸馏瓶进行二次蒸馏。此次蒸馏时,要使蒸馏瓶中的温度一直保持在77℃以下,并在蒸馏瓶中CCl4剩余量>500mL时停止加热,待冷凝管中无CCl4析出时,将CCl4取出分装至两个预先准备好的1000mL棕色瓶中,1份待测,另1份(装满)继续以下操作。1.2.2　活性炭吸附

在同一平台下,经过蒸馏与未经过蒸馏的

CCl4宽范围测量图形见图1。　　图1(a)可见,未处理的CCl4含杂质较多,如果将其直接用于水样萃取会污染样品,使测定结果偏低。图1(b)和图1(c)表明,在宽范围测量时,经过1次、2次蒸馏的CCl4中的含油浓度均为零,但扫描时发现,经过蒸馏的CCl4在波长3.245μm

收稿日期:2005-06-17;修订日期:2006-03-14

作者简介:王峰(1982—),男,湖北潜江人,助理工程师,大学,从事水环境监测和研究工作。

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第18卷　第3期王峰等.红外分光光度法测定石油类中四氯化碳快速精制方法2006年6月

(a)　未蒸馏　　　　　　　　　(b)　1次蒸馏　　　　　　　　　(c)　2次蒸馏

图1　经过蒸馏与未经过蒸馏的CCl4宽范围测量图形比较

-1（波数为3080cm)和波长3.280μm(波数为

-1

3050cm)附近仍然存在相同的吸收峰,表明经

来的物质组成相近,与处理前的CCl4在该波段范围扫描时的图形相近。用经过蒸馏、蒸馏+吸附处理的CCl4建立平台测得的图形见图2,其中图2(c)是CCl4的标准图形(吉林市北光分析仪器厂给出)。

过1次、2次蒸馏的CCl4中还是含有杂质,并且所含杂质和含量一样,说明在77℃～81℃时蒸馏出

(a)　蒸馏(平台)　　　　　　(b)　蒸馏+吸附(平台)　　　　　　(c)　标准图形(平台)

图1　经过蒸馏处理的CCl4与标准图形比较

　　比较图2(a)与图2(c),可以看出经过蒸馏处理的CCl4图形比标准图形光滑,但在波长3.245μm(波数为3080cm-1)处的锐峰,说明蒸馏后的CCl4还是含有杂质。图2(a)、2(c)表明,经过蒸馏+吸附处理的CCl4图形与标准图形基本一致。

经过不同时间吸附的CCl4在同一平台下进行宽范围测定的结果见表1。3　结论

表1　经过不同时间吸附的CCl4中石油类浓度

吸附时间t/h测定值ρ/(mg・L-1)

未吸附

7.0048

0.50.9004

20.1604

60

3.28μm～3.44μm范围内的杂质具有较好的去

除效果,对其他波长范围内的杂质作用不大,用活

性炭吸附能弥补单纯蒸馏的不足,能高效去除这些波长范围内的杂质。在蒸馏时,温度控制在77℃～81℃之间得到的馏分基本上一样,故蒸馏时只要保证温度不超过81℃即可。

蒸馏方式能快速精制CCl4,但只能对波长在

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