Soil quality determination of mineral oil content method by infrared spectrometry and gas chromato -graphic method



tải về 0.54 Mb.
trang1/2
Chuyển đổi dữ liệu15.05.2018
Kích0.54 Mb.
  1   2
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 7369: 2004

ISO/TR 11046: 1994

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

Lời nói đầu


TCVN 7369: 2004 hoàn toàn t­ương đ­ương ISO/TR 11046: 1994.

TCVN 7369: 2004 do Ban Kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/TC 190 “Chất lượng đất” biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành.



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

1. Phạm vi áp dụng


Tiêu chuẩn này mô tả hai phương pháp sử dụng để xác định định lượng hàm lượng dầu khoáng trong đất bằng phổ hồng ngoại (ph­ương pháp A) và sắc ký khí (ph­ương pháp B).

Phương pháp A phù hợp khi hàm lượng dầu khoáng lớn hơn 20 mg/kg theo chất khô.

Phương pháp B phù hợp khi hàm lượng dầu khoáng lớn hơn 100 mg/kg theo chất khô.

Chú thích


1. Phải chú ý rằng các phương pháp mô tả ở trên không xác định nguồn gốc của các chất là "dầu khoáng" theo Điều 4.

2. Phương pháp phổ hồng ngoại dễ gây ra sai số dương do các hợp chất phân cực.

3. Đối với phương pháp phổ hồng ngoại, không quy định khoảng nhiệt độ sôi của các hợp chất được xác định là dầu khoáng. Với phương pháp sắc ký khí, xác định các hợp chất có khoảng nhiệt độ sôi từ 1750C đến 5250C (các n-alkan từ Cl 10H22 đến C40H82). Các phương pháp này không xác định được định lượng dầu mỏ do các hợp chất bay hơi bị thất thoát trong quá trình xử lý sơ bộ.

4. Các hợp chất phân cực yếu có nguồn gốc sinh học mới tạo thành có thể được xác định như dầu khoáng.

5. Hàm lượng tương đối cao của các hợp chất phân cực sẽ cản trở việc xác định hàm lượng dầu khoáng. Đặc biệt là đối với phương pháp phổ hồng ngoại.

6. Các hydrocacbon halogen hóa cũng có thể gây cản trở.



2. Tiêu chuẩn viện dẫn

ISO 3924: 1977, Petroleum products - Determination of boiling range distribution - Gas chromatography method (Sản phẩm dầu mỏ - Xác định sự phân bố khoảng nhiệt độ sôi Phương pháp sắc ký khí).

TCVN 6648: 2000 (ISO 11465: 1993), Chất lượng đất - Xác định chất khô và hàm lượng nước theo khối lượng - Ph­ương pháp khối lượng.

3. Định nghĩa

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 tắc

Đất 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 thử

Tất 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 B

5.1.1. 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 m đến 250 tm (lỗ rây: 60 đến 100), sấy khô ở 1400C trong 16 h và giữ trong bình hút ẩm.



Chú thích

9. 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 lauric

Hòa tan 2,00 g axit n-dodecanic (C12H24O2) trong "CFE" (5.1.l).

5.1.4. Dung dịch gốc chuẩn nội

Hòa 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 m đến 200 m (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 A

5.2.1. n-Hexadecan (C16H34)

Hòa tan 180 mg n-hexadecan trong 1000 ml "CFE" (5.l.1).

5.3. Thuốc thử sử dụng cho ph­ương pháp B

5.3.1. n-Hexan

5.3.2. n-Alcan chuẩn

Hoặc


a) 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; hoặc

b) 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 chuẩn

Hỗn 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 cụ

6.1. Khái quát

Các 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 mẫu

6.1.3. 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 A

6.2.1. 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 B

6.3.1. 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 ký

Các 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 m đến 150 m (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 1m.

- Cột bằng thủy tinh dẻo: dài 25 m, đường kính trong 0,3 mm, pha tĩnh polymetylsiloxan, lớp phim dầy 0,4 ­m.

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 mẫu

Việc 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 hành

8. 1. Xác định mẫu trắng

Trước 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 sạch

8.3.1. Làm sạch bằng magie silicat

Thêm 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 oxit

Thêm "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.


  1   2


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2016
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương