AQUAPOD 对碳氢化合物的检测(中文).doc

HOCER SPE/UV 上海摩特威尔自控设备工程有限公司 Tel: 021 - 57655656AQUAPOD UV+ FLUO分析仪对碳氢化合物的检测 HOCER IS 研发部上海摩特威尔自控设备工程有限公司 译方法原理AQUAPOD SPE-UV 分析仪通过对微量有机污染物进行萃取浓缩的方法，来实现对碳氢化合物的分析。样品中的有机分子被吸收相提取。首次萃取之后，为了滤除干扰分子 (腐殖质及含腐殖质的物质)，待测分子用精确体积的溶剂进行洗提。之后，使用UV分光光度法对待测分子就进行分析。 使用这种方法，只能分析溶解或乳化的碳氢化合物。附着于悬浮固体中的那部分碳氢化合物，被过滤系统（0.8 m滤膜间接过滤）所滤除。AQUAPOD SPE-UV 分析仪的分析主要关注芳香烃类碳氢化合物，芳香烃类碳氢化合物有很好的溶解性。燃油、柴油、汽油等碳氢化合物，具有相似的组成成分，不同类型的分子之间形成很稳定的结合。碳氢化合物能产生UV特征光谱，因此可以对它们的类型进行测定。AQUAPOD分析仪的污染物参考数据库中整合存储了待测碳氢化合物的UV特征光谱，用以对待测污染物进行定性和定量分析。 局限性上述方法无法分析样品中总的碳氢化合物。其工作原理表明，只有那些具有明显UV信号（UV吸收特性）的碳氢化合物分子才能被检测。那些主要用作能源的碳氢化合物（燃油、柴油、汽油等）和大量的工业产品（酚、对位甲酚等）属于此类碳氢化合物中的一部分。含有饱和碳链的润滑油等化成油没有UV吸收特性，其检测通常通过加入添加剂来实现。 该方法的趣味性采用光学法（荧光法或紫外光谱法）分析碳氢化合物最主要的困难之一，是在测得信号与碳氢化合物总含量之间建立一个相关性，因为只有一部分的样品具有检测活性。有效的光谱分析方法基于精确的UV光谱分析，可以对产品的性质（燃油、汽油、石油等）进行定性，并可对样品中碳氢化合物（乳化或溶解的碳氢化合物）的类型进行辨别。后者对于定量过程至关重要，因为洗提浓缩过程中碳氢化合物是否溶解或乳化，会导致所获得的光谱信号（UV或荧光）完全不一样。 图1:柴油的特征光谱 校准AQUAPOD SPE-UV分析仪的通用校准方法。校准方法基于对储备溶液和水混合所形成的掺和液的分析。储备溶液是碳氢化合物（柴油、无铅汽油或煤油）和蒸馏水混合形成的饱和溶液或高度均质的乳化碳氢化合物。这些掺和液被AQUAPOD SPE-UV分析仪和比对实验室分析。AQUAPOD SPE-UV分析仪依据实验室分析值进行校准。 依据国际互联网研究专门工作组（IRTF）发布的 TGE NFT90-114 标准和最近的规范化分析最新方法（NFT, NFT90 EN ISO 93-77-2)，AQUAPOD SPE-UV分析仪的校准参考实验室分析值进行。实验室分析采用己烷萃取+提纯+ CPG-FID检测的分析方法，此分析方法的参考物为石油和柴油的混合物。可采用该方法进行定量分析的碳氢化合物分子的碳链从C10 到C40，如果存在更轻或更重的碳氢化合物分子，则无法进行精确的定量分析，只能得出简单的检测报告。CPG/FID 的检测方法不适合用来检测汽油。在发生由汽油引起的污染时，根据NF ISO 11423-1标准，推荐对苯系物进行分析。AQUAPOD分析仪分析与实验室分析结果比对测试样品：溶解的碳氢化合物AQUAPOD分析仪分析实验室分析法国布雷斯特海洋实验室法国鲁昂市克雷斯平实验室法国里尔市巴斯特实验室8 g/l5 g/l/45 g/l24 g/l117 g/l 50 g/l表 2: 在某用户监测点所进行的比对实验的结果由于某些实验室在进行CC14 萃取之前没有预先进行纯化，CC14 萃取测量和红外光测量，均受腐殖质的干扰，这就降低了测量值的可靠性。由于AQUAPOD分析仪采取了纯化工艺过程，其测量不受腐殖质的干扰。 图2: AQUAPOD分析仪检测溶解性柴油和法国依云牌（Evian）矿泉水掺和液的测量曲线 (HOCER 检测)线性图 3: 在某用户监测点进行的AQUAPOD分析仪和总碳氢化合物分析仪(HT 分析仪)的比对实验测试样品：乳化碳氢化合物图4：AQUAPOD分析仪测量柴油乳化液的校准曲线图 5:AQUAPOD分析仪和实验室对某涨水河道中高浓度乳化碳氢化合物污染的监测对比测试样品：其它石油产品图 6:某石油乳化液的光谱图 测量原理AQUAPOD Light UV-Fluo 分析仪系统对原水中的碳氢化合物直接进行检测，测量前不进行浓缩。测量基于芳香烃类碳氢化合物分子所具有的荧光特性，分析仪进行一次或数次测量，绝大多数可溶性碳氢化合物可被检测到。在受到250nm到270nm的紫外光激发时，这些芳香烃类碳氢化合物分子（萘及苯的衍生物）发射出300nm到350nm的荧光，这类化合物的荧光光谱曲线如下图所示：在多数情况下，造成污染的碳氢化合物有着相对固定的组分，具有UV或荧光特征光谱。这一特性，已经被应用于AQUAPOD SPE-UV 分析仪的UV检测。 特性 AQUAPOD UV-Fluo 分析仪配有一个270 nm的发光二极管（LED）作为激发源，一个检测器用以检测300nm到350nm的荧光发射信号。在这一波长范围内，各种的苯系物和多环芳香烃（组成汽油的成分），燃油，柴油会发射荧光。灵敏度 下图为萘的水溶液的荧光发射信号线性图： 信号强度浓度(g/L) 萘的水溶液的校准直线对碳氢化合物制品的最低检测限可以达到约20 g/L。 局限性尽管当前型号的AQUAPOD Light UV-Fluo 分析仪对碳氢化合物水溶液的检测，可以达到很低的检测水平（即较高的灵敏度，约 20 g/L)，但受其所配置的300nm到350nm的波长检测范围所限，不可能获得关于是否存在溶解或乳化碳氢化合物以及碳氢化合物性质的信息。因此很难应用AQUAPOD Light UV-Fluo 分析仪对总碳氢化合物进行定量分析，因为要将荧光信号与总碳氢化合物的含量建立对应关系是不可能的。要对所获得的信号作为光谱特性加以应用，必须降低或消除其它在相同光谱范围具有荧光特性的化合物对仪器的响应（即消除干扰）。如能做到这一点， AQUAPOD Light