一种供检测用碳渣中油份的前处理方法与流程

文档序号:16678074发布日期:2019-01-19 00:07阅读:309来源:国知局

本发明属于化学检测领域,具体涉及一种供检测用碳渣中油份的前处理方法。



背景技术:

随着环保事业的发展,越来越多的企业关注废物利用,一些工业废物和生活垃圾等经大型工业设备多级处理后得到碳渣,若碳渣所含成分的检测值在排放标准限值以内,则可排放或用于制作工艺品、回归农田等的二次利用。作为碳渣所含成分之一的油份,是一种很难清理的污染物。

为了方便、准确的检测碳渣中油份,参考hj637-2012《水质石油类和动物油类的测定》中测定方法,选用四氯化碳作为萃取试剂,然而,碳渣密度小,极易漂浮或者悬浮在四氯化碳中,且与四氯化碳很难分离,影响油份含量检测的准确度。为去除碳渣,目前多用滤纸或者脱脂棉等进行过滤,但滤纸或者脱脂棉的过滤速度慢,还可能对油份含量的准确检测产生影响。一方面,滤纸或者脱脂棉的过滤速度慢,既可能导致油份和四氯化碳的挥发,又延长滤纸或者脱脂棉与油份和四氯化碳的接触时间,影响油份含量的准确检测;另一方面,滤纸容易破损,脱脂棉也会出现渗漏,不易满足分离纯化要求,或为满足分离纯化要求而重复操作,同样影响油份含量的准确检测。

因此,为了克服因碳渣等小密度物质与四氯化碳等有机萃取剂分离难而导致的碳渣中油份不能准确测定的问题,提供一种新的碳渣中油份的前处理方法是很有必要的,该方法既不对油份和有机溶剂(四氯化碳)产生影响(如吸附、产生化学反应),又能快速地将碳渣与油份和有机溶剂(四氯化碳)分离开来,提高碳渣中油份含量测定的准确性、可靠性。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种供检测用碳渣中油份的前处理方法,该前处理方法简便易操作,时间短,准确分离碳渣与油份,克服碳渣对油份检测的影响,且前处理方法自身对油份无影响,提高碳渣中油份含量检测的准确性、可靠性。

本发明的技术方案为,一种供检测用碳渣中油份的前处理方法,步骤包括:将碳渣与四氯化碳混匀后,从固相萃取柱或固相萃取膜施压滤过,得到溶有油份的四氯化碳溶液。固相萃取柱将小密度的碳渣截留在柱内,固相萃取膜将小密度碳渣截留在膜的一侧,溶有油份的四氯化碳溶液则形成澄清液体,四氯化碳对碳渣中油份进行提取、富集和纯化,便于在红外油份测定仪中进行油份含量检测。

所述固相萃取柱为硅胶固相萃取柱,以硅胶为基质,以玻璃纤维为筛板。具体地,硅胶固相萃取柱内,设置有上下两片玻璃纤维筛板,硅胶填装在上下两片玻璃纤维筛板之间。

所述固相萃取膜填充有硅胶基质。

所述硅胶包括键合十八烷基(c18)、辛烷基(c8)、丁基(c4)或者苯基的硅胶,优选为键合十八烷基的硅胶。

所述碳渣与四氯化碳的用量比为0.02~0.1g/ml,优选为0.05g/ml。

所述碳渣与四氯化碳混匀的方式有振荡、搅拌或者超声。

施加压力为5kpa~20kpa,优选10kpa~20kpa。施压方式有洗耳球加压或者压力泵加压。

作为本发明的优选方案,步骤包括:按用量比0.05g/ml取碳渣与四氯化碳,搅拌混匀后,从硅胶固相萃取柱内施压滤过,得到溶有油份的四氯化碳溶液。

反相固相萃取柱内,设置上下两片玻璃纤维筛板,键合十八烷基(c18)的硅胶装填在玻璃纤维筛板之间。

与现有技术相比,本发明的优点在于:

1.本发明采用固相萃取柱或固相萃取膜对碳渣与四氯化碳的混悬液进行分离纯化,克服碳渣等小密度物质与四氯化碳等有机溶剂之间分离难的问题,既保证碳渣与溶有油份的四氯化碳溶液之间的有效分离,避免碳渣对后续油份含量测定的影响;同时固相萃取柱本身不会对油份和四氯化碳产生影响(如吸附、产生化学反应),又可对四氯化碳中油份进行富集和纯化,提高碳渣中油份检测结果的准确性、可靠性。

2.本发明采用固相萃取柱或固相萃取膜对碳渣与四氯化碳的混悬液进行分离纯化的过程中,施加压力,加快过滤分离纯化过程,缩短过滤时间,保证前处理质量的同时,提高前处理的效率。

3.本发明采用固相萃取柱或固相萃取膜对碳渣与四氯化碳的混悬液进行分离纯化的方法,简单易操作,无需重复进行,时间短,效率高,准确性和可靠性高。

具体实施方式

下面结合实施例,对本发明碳渣中油份的前处理方法作进一步说明,碳渣提取前处理后所得油份提取液使用红外测油仪在检测波数2930cm-1、2960cm-1和3030cm-1全部或部分谱带处的特征吸收,即为总油份值。

实施例1不同过滤材质对油份回收率的影响

根据过滤材质(脱脂棉、滤纸和固相萃取柱)不同分成脱脂棉组、滤纸组和固相萃取柱组3个试验组别,每个组别平行进行3份,各组别的操作如下:

脱脂棉组:取浓度为1000mg/l红外油份标准物质溶液,用四氯化碳稀释至浓度为100mg/l,通过放置有脱脂棉的漏斗过滤,所得溶液用红外测油仪测定其油份值为110.3mg/l(3份平均值),回收率为110%。

滤纸组:取浓度为1000mg/l红外油份标准物质溶液,用四氯化碳稀释至浓度为100mg/l,通过放置有滤纸的漏斗过滤,所得溶液用红外测油仪测定其油份值为102.3mg/l(3份平均值),回收率为102%。

固相萃取柱组:取浓度为1000mg/l红外油份标准物质溶液,用四氯化碳稀释至浓度为100mg/l,加入c18硅胶固相萃取柱(5ml,内为硅胶基质,硅胶基质填装在上下两片玻璃纤维筛板之间),洗耳球加压过滤(洗耳球不接触待检溶液),所得溶液用红外测油仪测定其油份值为114.1mg/l,(3份平均值),回收率为114%。

脱脂棉、滤纸和硅胶固相萃取柱的回收率均在100%~120%范围内,满足油份含量测定的要求,说明脱脂棉、滤纸和硅胶固相萃取柱对油份影响不大。

实施例2碳渣对不同过滤材质下油份回收率的影响

根据过滤材质(脱脂棉、滤纸和固相萃取柱)不同分成脱脂棉组、滤纸组和固相萃取柱组3个试验组别,每个组别平行进行2种试验操作,具体操作如下:

脱脂棉组:

操作一:1g碳渣与50ml四氯化碳混匀后,通过放置有脱脂棉的漏斗过滤,所得溶液用红外测油仪测定其油份值为232.02mg/l(3份平均值)。

操作二:1g碳渣中加入5ml、1000mg/l的红外油份用标准物质溶液,并用四氯化碳定容至50ml,通过放置有脱脂棉的漏斗过滤,所得溶液用红外测油仪测定其油份值为395.42mg/l(3份平均值)。

存在碳渣时,采用脱脂棉过滤的油份回收率为163.4%。

滤纸组:

操作一:1g碳渣与50ml四氯化碳混匀后,通过放置有滤纸的漏斗过滤,所得溶液用红外测油仪测定其油份值为186.02mg/l(3份平均值)。

操作二:1g碳渣中加入5ml、1000mg/l的红外油份用标准物质溶液,并用四氯化碳定容至50ml,通过放置有滤纸的漏斗过滤,所得溶液用红外测油仪测定其油份值为260.22mg/l(3份平均值)。

存在碳渣时,采用滤纸过滤的油份回收率为74.2%。

固相萃取柱组:

操作一:1g碳渣与50ml四氯化碳混匀后,加入硅胶固相萃取柱(5ml,内硅胶基质,硅胶基质填装在上下两片玻璃纤维筛板之间),洗耳球加压过滤(洗耳球不接触待检溶液),所得溶液用红外测油仪测定其油份值为168.82mg/l(3份平均值)。

操作二:1g碳渣中加入5ml、1000mg/l的红外油份用标准物质溶液,并用四氯化碳定容至50ml,加入c18硅胶固相萃取柱(5ml,内硅胶基质,硅胶基质填装在上下两片玻璃纤维筛板之间),洗耳球加压过滤(洗耳球不接触待检溶液),所得溶液用红外测油仪测定其油份值为266.42mg/l(3份平均值)。

存在碳渣时,采用固相萃取柱的油份回收率为97.18%。

由上试验结果可知,碳渣存在时,脱脂棉组的回收率为163.4%,滤纸组的回收率为73.98%,固相萃取柱的回收率为97.18%,采用脱脂棉和滤纸过滤后的回收率数值严重超出100%~120%的正常回收率范围,造成油份测定结果的极度不准确性,说明采用脱脂棉和滤纸过滤碳渣,严重影响碳渣中油份测定结果的准确性。

相较于脱脂棉和滤纸,采用固相萃取柱过滤后碳渣油份回收率数值接近正常值,保证了碳渣中油份测定结果的准确性。

实施例3过滤时间考察

根据过滤材质(脱脂棉、滤纸和固相萃取柱)不同分成脱脂棉组、滤纸组和固相萃取柱组3个试验组别,各组别的操作如下:

脱脂棉组:1g碳渣与20ml四氯化碳混匀后,通过放置有脱脂棉的漏斗过滤1.5min,所得溶液用红外测油仪测定其油份值为574.4mg/l。

滤纸组:1g碳渣与20ml四氯化碳混匀后,通过放置有滤纸的漏斗过滤0.5min,所得溶液用红外测油仪测定其油份值为505mg/l。

固相萃取柱组:1g碳渣与20ml四氯化碳混匀后,加入c18硅胶固相萃取柱(5ml,内为硅胶基质,硅胶基质填装在上下两片玻璃纤维筛板之间),洗耳球加压过滤0.5min(洗耳球不接触待检溶液),所得溶液用红外测油仪测定其油份值为497mg/l。

在保证油份含量检测准确的情况下,固相萃取小柱可在最短的时间内将碳渣全部过滤去除,且操作简便,无需重复进行。

上述实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求书所限定的范围。

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