文档介绍：红外光度法测定水中矿物油的技术和应用
韩子兴,肖丽

  矿物油是由烷烃、环烷烃及芳香烃组成的混合物。早期的各种定量方法都是测量混合组分中部分化合物某一特性基团的特殊吸收(发射),进而推算混合组分总量;一旦具有该特性基团的化合物的相对含量发生变化,吸收系数必然相应变化,所以都存在“标准油”的选择问题,长期以来未能统一。新近颁布的GB/T 16488-1996首选了三波长红外光谱法作为统一方法,同时兼顾国情,保留了非分散红外法。本文对新国标的原理及实施中的一些技术问题进行了探讨。

1、非分散红外法的原理及技术局限性
        非分散红外法以石油类物质的CH3、 ~ µm 的特征吸收作为测定油含量的基础。该法只利用了矿物油中CH3、 CH2两个特性基团的红外吸收进行测定,没有参考其中芳环的响应,存在“以偏概全”之不足。为考察应用中的局限性,用不同配比甚至极端比例的混合烃进行试验,结果见表1。
 
No
烃组成
烷烃%(V)
实测值mg/L
回收率%
1
10:0:0
100
156
142
2
7:3:0
100
137
125
3
::1
90
136
124
4
9:10:1
95
123
112
5
3:7:0
100
122
111
6
9:2:1

116
105
7
5:3:1

110
100
8
4:2:1

109

9
7:0:3
70
105

10
0:10:0
100
104

11
1:2:1
75
86

12
1:8:4

79

13
0:7:3
70
78

14
3:0:7
30
52

15
0:3:7
30
36

16
0:0:10
0
10

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
表1
  注:烃组成为正十六烷:姥鲛烷:甲苯(V/V);校准油配制值为110mg/L(5:3:1V/V)

        由表1可见,非分散红外测油仪对标准油的依赖性确实太大,其所响应的只是烃组成中的CH3、 CH2。回收率对烷烃%(V)的相关性非常显著,P%=+*烷烃%(V),r=;对芳环的响应则未给予应有的考虑,随着样品与校准油中芳烃含量差异的加大,误差也相应增大。
 
2 、三波长红外光谱法
三波长红外光谱法的技术路线
        矿物油是多种烃的混合物,烃类又存在同系物,无法获得各结构单元、组成比例完全一样的标样,没有常规定量方法的计量关系可以利用。ISO组织用“毋需标准样品的红外光谱定量法”-官能团分析法[1,2]推出了全新的红外分光光度法[3]。
        矿物油从化学结构上看主要含CH3、 CH2、芳环三种基团。其组成中的“任一化合物”均可由这三种基团
“拼装”而成,因此可分别测定矿物油中的上述三种基团的量,全部基团累加后可得总量。

数学模型建立及其参数标定
  