Способ определения нефтепродуктов в воде

 

ОП ИСАНИЕ

Сеюз Сееетскнв

Соцналнетннескнк

Ресеублнк и>1004826

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) 3 о явлено 1 2. 09. 80 (2> ) 2985107/2 3-04 с присоединением заявки Hо (23) Приоритет

Опубликовано 150383:,Бюллетень Но 10

Дата. опубликования описания 15. 03. 83

}51} М. Кп. з

G 01 Х 21/78

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

133} УДК 543. 42. .063(088.8) (72) ABTOpbl . изобретения

Н.Х. Штивель, Л.И. Гипикова и Н.П. (73) Заявитель, (5 4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ

В ВОДЕ

Изобретение относится к способу . определения нефтепродуктов, а именно предельных и ароматических углеводородов в водных средах спектрофотометрическим методом.

Известен способ определения нефтепродуктов в воде путем экстракции их четыреххлористым углеродом, элюирования экстракта через колонку с окисью алюминия с последующим измерением оптпчаской плотности элюата в ИК-области спектра при частоте

2962 см " и определением нефтепродуктов по калибровочному графику (1).

Недостаток этого способа с стоит в большой ошибке определения, связанной с тем, что.в качестве аналитической используют длины волн не всех углеводородов, содержащихся в нефтепродуктах, и определение ведут по калибровочному графику, построенному по стандартной смеси,. имитирующей состав нефтепродуктов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ"определения нефтепродуктов в воде путем экстракции иэ воды четыреххлористым углеродом, элюированием экстракта через колонку с окисью алюми ния с последункцим снятием спектра элюата в области спектра от 2700 до 3100 см ", измерением оптических 4

1 плотностей при 2953, 2924 и 2849 см и определением количества нефтепродуктов по калибровочному графику f2).

Недостаток известного способа состоит в большой ошибке определения, 19 так как в укаэанных условиях не определяются низшие гомологи ароматического ряда.

Целью изобретения является повышение точности способа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения нефтепродуктов в воде путем зкстракции их четыреххлористым углеводородом, элюированием экстракта через колонку с окисью алюминия снимают спектр элюата при 2800-.

3200 см, измеряют оптическую плотность его в максимумах двух полос

2926 см и 2962 см 1и интегральную оптическую плотность в интервале

3000-3100 см "с последующим опреде« лением содержания нефтепродуктов, пр формуле (iI св 3 оQ

1004826 где Ч и Ч вЂ” объемы воды и четырехЛ 1 хлористого углерода, взятые для экстракции, мл, Е .и Е - постоянные инкременты, Ь2. определяемые предварительно по индивидуальным углеводородам, Š— инкремент, определяемый нз графически фиг. 2-для каждой пробы по измеренному соотношению

О we

1962 <03k

D — оптическая плотность

Мг элюата при длине волны 2962 сМ 1, 1) >6 — Оптическая плОтнОсть АТЬ элюата при длине волиы

2926 см Л, д — толщина кюветы, см.

На фиг. 1 — 4 представлены гра" фики определения нефтепродуктов в воде.

Данные по инкрементам полос CHg и СН3 групп представлены в табл. 1.

Пример 1 (проверка метода на искусственных смесях).

Готовят растворы-искусственных смесей углеводородов в СС14. с концентрацией 0,01-0,05 г/дм . 30 мл приготовленной смеси помещают в делительную воронку, куда добавляют

150 мл дистиллированной воды (Q ), Встряхивают в течение 3-х минут и отстаивают в .течение 10 мин. Затем нижний слой пропускают через колонку с активированной (прокаленной в течение 4-х ч при 600 ) окисью алюминия (фракция 50-150 меш.). Колонка имеет размеры: внутренний диаметр 1 см, высота 15 см, с нижним

Оттянутым носиком. Заполняют колонку 6 г А1 0з, помещая вниз и навер- ху слоя А1 0 слой стеклоткани. Элюат собирают в мерную колбу на 50 мп (Ч ), промывая колонку после пропускания экстракта четыреххлористым углеродом. Снимают спектр элюата на толщине d = 5 см относительно кюветы сравнения с СС14 от 2800 до, 3200 см-". Измеряют оптические плотности "ХИЬ ""-9Ь и S. По фоРМУле

{1) рассчитывают содержание углеводородов.

Результаты анализа искусственных смесей, составленных из предельных (гексан,гептан, изооктан; декан, додекан, октадекан; эйэоказан) и ароматических (бензол, толуол, изопропилбензол) углеводородов, представлены в табл. 2.

Ошибки метода обусловлены, в основном, отклонением йндивидуальных свойств углеводородов (частоты полос и инкрементов поглощения) от сред« них величин, заложенных в формуле().

Пример 2. Определение нефтепродуктов в подсмольной воде с установки получения этилена пиролизом углеводородного сырья.

Определение нефтепродуктов в обЪ разце проводили тремя способами (для сравнения): 1-ый — данный, 2-ой - по калибровочной кривой при

2926-, -построенной по искусственной смеси, состоящей из 59% декана, 1О 2% изооктана и 39% бензола (фиг. 3, график 1); 3-ий — по калибровочной кривой, построенной на той же частоте по экстракту нефтепродуктов, предварительно выделенному из анализируемОй подсмольной воды (фиг. 3, график 2) .

Берут 300 мл (ЧЛ ) подсмольной воды, 30 мл C14, экстрагируют в течение 3-х мин, после 10 мин отстаивания нижний углеводородный слой пропускают через колонку с

А1 0з и собирают элюат в мерную колбу на 50 мл, промывая колонку 20 мл

СС14 до 50 мл (Y ) .

Записывают спектр в кювете с тол 5 шиной д = 5 см от 2800 до 3200 см (фиг. 4g) . Получают исходные данные

3 я расчета предлагаемым методом:

5 см; Ч = 300 мл; Yy = 50 мл;

У2едь= 0,76; к. = 0,57, 3000-3100

30 = 74 см-1

0 57 п +и ю за 2026

Е = 0,146

СИ мОль см

Подставляют эти данные в формулу (1) .

40 Получено, вес. Ъ г CH О, 00044; ,Н> 0,00020, предлагаемйе углеводороды 0,00064, ароматические угле.водороды 0,0077; нефтепродукты

0,0083.

По 2-ому методу Р 9 ь О, 760, по графигу 1 (фиг. 3) определяют

0,075 г/л нефтепродуктов в СС14 (или 0 0

0,075 г/л 50 мл мл 0 О нефтепродуктов в подсмольной воде) .

По 3-ему методу Вт ь= 0,76, по графику 2 (фиг. 3) определяют

0,3 г/л нефтепродуктов в СС1 (или

3 ° 5 мл

30 мл продуктов B подсмольной воде).

Более низкий (по сравнению с данным методом) результат, полученный известным методом, объясняется повышенным содержанием в подсмольной воде ароматики (— ф- щ — е100 = 93% 0 0-0077В ароматики) по сравнению с искусственной,смесью (39% бенэола) по которой строится калибровочный график и

Я спектр приведен на фиг. 4б.

1004826

66,9

0,52

145,5

140,2

151,8

76,7

0,42

0,4

75,3

77,0

78,8

147,4

151,8

0 353

0,325

Ундекан

77,77

79,29

148,9

151,8

0,3

Додекан

1ридекан

Тетрадекан

О, 2.7

77,5

157,9

159,8

0,27

0,24

84,77

75,3

Пентадекан

0,244

0i21 t

158

Гексадекан

79,5

147,7

172,0

159,.1

79,33

0,22

0,19

85,0

81,7

165

0,19

82,5

180

0 19

91,5

192

0,18

Тетракозан

84,7

0,15

167, 3

Изооктан

Ср = 80+4

25,0

22 ° 2

22 3

23,9

26,5

29,2

27,4

25,8

25,0

Более низкий (по сравнению с предлагаемым) результат полученный 3-им методом обусловлен уменьшением доли ароматики в концентрате, выделенном иэ подсмольной .воды (спектр концентрата представлен на фиг. 4с) по сравГексан

Гептан

Октан

Нонан

Декан

Гептадекан

Октадекан

Нонадекан

Эйкозан

Трикозан

Интегральные инкременты (E> алкилбензолов. в области валентнйх колебаний С-Н (3000-3100 см ), см л моль-10 и

Бензол 23,7

Толуол 24,0 . Этилбенэол 22,7 и-Пропилббнзол 26,6

Изопропилбензол 28,2 й-Бутилбензол 23 4

Втор-бутилбензол . 24,2

Бенэол 23.0 нению с ее содержанием в подсмоль.ной воде нэ-за улетучивания некоторой ее части.

Таким образом, данный метод дает более достоверные и надежные реэуль5 таты по сравнению с известными..

Т а б л и ц а 1

100 0,85

Исгользованы для построения графика

Гексилтолуол

Изобутилбензол

Третбутилбензол

1,1-Диметилпропилбензол

Циклогексилбензол

1-Фенилдодекан

3-Фенилдодекан

Октилтолуол

Средний коэффициент

1004826

»

I М Х

3 3t

«0 33

59

I Q» Р» 1

»»»»

»

ЮI I . I

1»«) I

» — -»

3 Ах 1

) а ! 3о

ОЭ а 0

1 «0 1

4 к в а

Оъ о

Н «Ч

) о с с с»Ъ )

Ч-Ф

»» с е«! сч с»ъ

Ъ с с tA

»-« сч с с»Ъ н о «съ. а с

«) сч г« о «ч

Ь В

Ф «О

Э

0» 6Р хо

) о

Ow

»

3»сЪ

«6 ОЪ

3» оо

»О

»-«%-«

Ч-« с

М %

00 с Ъ ь

) с

1 !

1 х

I З и

I A

1 И ч«0Ъ с

° ««««Ъ

%-«

О»»О

% с

»-«»съ

° »ф\ )

М

O «Ч

«ЧЪ

% ° о

%«

»» о

«»»Ъ ОЪ с с о

»-«ЛО о в

«»Ъ О» с с

»0 ») о

«

% сч

«Ч

С0 О

«съ о

Ъ сч

»-««Ч о о

«А 00

М.

Ch

N N о о

«о сч

М

ЧЪ «О сч еч

IN

0ъ ««Ъ а с Ъ )» с»Ъ с»Ъ

1 I

I

1

I

1

I. х

««f g 9 И АВ оэм ь аож (I

I

I .l

I

I

I

v д х

3 ° а

I3) Х о

«))

М

I »3» 4

1 1

l.

1

I

1

I

»

«Ч

„) 1

° 1

g I.

Ю !

Н) I

I

I I

I

I

I

t

I

I

I !

t

1

I !

1

I

l

I

3

1 !

1

I

I

I

1 .1

» а l u

О 9

1 Р о х а ) 3

М) 1

Оо) О

)))г« I а

9 I Ф

К I с

:ь» t

О ° l Х

ЖО 1.3

9 Э I

g Nl I »0

Ц 1 Э

Э I Ц а4Х 1 9

) I а о

1 с

««) I

° ъ

))) 1 о оЪ ) ао t

О « I

Ц

I и -1

9 <Ф

К I

3« I

0»Q l

Э I

O 10 I

Ж I

Э 1

Ц I .9 I

3) )

OI

1 ь съ съ с ъ

«0 CV Ю Ь .СЧ «Ч ОЪ . С Ъ ъ ъ с с т.«а.«сс) е)

Ч» с»Ъ «Ч

С Ъ С»Ъ С»Ъ С»Ъ

)» о о «ч о сч e co а Л ъ

» 0Ъ « Ъ 0Ъ 00

««Ъ « Ъ

О м с»ъ сч

«Зъ с»Ъ . ) «0 ъ с ъ с

lO «p Ct с»Ъ сЧ Н

1004826

Формула изобретения ф + си си где Ч(и У объемы воды и четыреххлористого углерода, взятые для экстракцин, мл;

Способ определения нефтегродуктов в воде путем экстракции их четыреххлористым углеродом, элюнрованием экстракта через колонку с окисью алюминия с последующим спектрофотометрированием элюата, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности способа, снимают спектр элюата при 2800-3200 см измеряют оптическую плотность его в максимумах двух полос - 2926 см и

2962 см. и интегральную оптическую плотность в интервале 3000-3100 см

-Ф с последующим определением содержания нефтепродуктов по формуле:

Е и F — постоянные инкременты, си2. определяемые предварительно по индивидуальным углеводородам, Е „ - инкремент, определяе5 мый графически для как дой пробы по измеренному соотношению

Dzesa 20lf 2.+ М М

30 D — оптическая плотность элюата при длине волны

2962 см, D — оптическая плотность элюата при длине волны

15 2926 см, 4 — толщина кюветы, см.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лурье Ю.Ю., Рыбникова A.È.

Химический анализ производственных сточных вод. М., "Химия", 1974, с. 301.

2. Методы гидрохимических исследований океана. М., "Наука", 191> с. 238-243 (прототип).

100482б

Ю1

Агг, f

У,1 с, г/лагг, 1004826

fPP/е

1N у

Лд0 Л В>>

Составитель С. Хованская

Редактор Л. Повхан Техред Т.Фанта Корректор Г. Решетнкм..

Заказ 1870/53 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

/ по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

« ««««

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4