在水環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，準(zhǔn)確測(cè)定水中油含量是一項(xiàng)至關(guān)重要的任務(wù)。石油類物質(zhì)作為水中常見(jiàn)的污染物，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)、人體健康以及工業(yè)生產(chǎn)(如水產(chǎn)養(yǎng)殖、飲用水安全)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。在眾多檢測(cè)方法中，紅外分光光度法因其高度的準(zhǔn)確性、可靠性和標(biāo)準(zhǔn)化程度，被全球范圍內(nèi)廣泛采納和應(yīng)用，成為目前最主流、最具權(quán)威性的水中油含量檢測(cè)技術(shù)。

紅外分光光度法的核心原理基于石油類物質(zhì)(即礦物油)中特定化學(xué)鍵對(duì)紅外光的選擇性吸收。具體而言，油分子中的甲基(-CH?)、亞甲基(-CH?-)等烴類基團(tuán)在波長(zhǎng)為2930cm?1、2960cm?1和3030cm?1附近對(duì)紅外光有強(qiáng)烈的特征吸收。這一物理特性為定量檢測(cè)提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。通過(guò)測(cè)量樣品對(duì)這些特定波長(zhǎng)紅外光的吸光度，并參照標(biāo)準(zhǔn)曲線，即可精確計(jì)算出水中石油類的含量。該方法測(cè)量的是“油”中所有碳?xì)滏I的總和，因此結(jié)果被定義為“石油類”物質(zhì)的總量，這是一個(gè)綜合性的污染指標(biāo)。

萃取

其檢測(cè)過(guò)程嚴(yán)謹(jǐn)而系統(tǒng)，主要分為四個(gè)關(guān)鍵步驟。第一步是，這是確保準(zhǔn)確性的前提。由于油不溶于水，必須使用萃取劑將其從水樣中分離出來(lái)。目前國(guó)際通用的萃取劑是四氯乙烯，它因其萃取效率高、對(duì)紅外光吸收特征明顯且純凈度易于保障等優(yōu)點(diǎn)，已全面取代了曾經(jīng)使用的四氯化碳。在分液漏斗中，將一定量的水樣與四氯乙烯充分震蕩混合，水中的油類物質(zhì)便會(huì)被轉(zhuǎn)移至萃取劑中。第二步是，將萃取后的混合液靜置分層，密度大的四氯乙烯(含油)會(huì)位于下層，通過(guò)分液操作將其收集，并加入無(wú)水硫酸鈉以去除其中微量的水分，獲得純凈的含油萃取液。第三步是，將這份純凈的萃取液注入一定厚度的石英比色皿中，放入紅外分光測(cè)油儀。儀器會(huì)自動(dòng)發(fā)射紅外光并測(cè)量樣品在三個(gè)特征波長(zhǎng)下的吸光度。第四步是，儀器內(nèi)置的微處理器會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)的程序，將測(cè)得的吸光度值代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程，自動(dòng)計(jì)算出樣品中的石油類濃度，最終結(jié)果會(huì)以“mg/L”(毫克每升)的形式顯示出來(lái)。

準(zhǔn)確性高

紅外分光光度法之所以能成為最廣泛使用的方法，源于其多重顯著優(yōu)勢(shì)。其一，。它直接測(cè)量油分子的本質(zhì)結(jié)構(gòu)(C-H鍵)，抗干擾能力強(qiáng)，受油品組成變化的影響相對(duì)較小，結(jié)果穩(wěn)定可靠。其二，。該方法的最低檢測(cè)限可達(dá)0.01mg/L以下，能夠精準(zhǔn)捕捉到水體中微量的油污染。其三，。該方法已被中國(guó)(HJ637-2018)、美國(guó)EPA等多個(gè)國(guó)家和國(guó)際組織列為標(biāo)準(zhǔn)方法，這保證了不同實(shí)驗(yàn)室、不同時(shí)間得出的數(shù)據(jù)具有可比性和權(quán)威性，為環(huán)境執(zhí)法、評(píng)價(jià)和科研提供了統(tǒng)一尺度。

當(dāng)然，該方法也需注意一些事項(xiàng)，如使用高純度試劑以降低背景干擾，以及對(duì)操作人員的專業(yè)培訓(xùn)要求。此外，對(duì)于揮發(fā)性極強(qiáng)的輕質(zhì)油品，在萃取過(guò)程中可能存在損失，需要特殊考量。