本发明公开了一种硅酸镁吸附剂的处理方法,首先脱除硅酸镁吸附的水,然后采用C1~C4的醇浸渍,最后进行干燥和焙烧处理。本发明硅酸镁吸附剂的处理方法中,关键在于(1)使用有机溶剂对硅酸镁进行浸渍处理,这样可以消除由杂质吸附带来的硅酸镁吸附剂性质上的差别,提高了硅酸镁吸附剂的吸附稳定性和重复性。(2)硅酸镁采用活化方式。在活化状态下硅酸镁对极性物质的吸附效率较高,且对非极性物质(石油类)的回收率也较高。(3)活化处理过程比减活处理过程时间短,节省了大量的时间。本发明特别适用于处理石油烃分析所用的硅酸镁吸附剂,可有效吸附并消除水、土壤或固体废物样品萃取液中极性非烃有机物对石油烃测定的干扰。
1.一种硅酸镁吸附剂的处理方法,其特征在于:首先脱除硅酸镁吸附的水,然后采用C1~C4的醇浸渍,最后进行干燥和焙烧处理;干燥后的焙烧处理条件为在450~550°C下焙烧1~5小时。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:脱除硅酸镁吸附水的操作方法为低温焙烧方法,在100~140°C下焙烧2~6h。
3.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的C1~C4醇浸渍采用饱和浸渍,或者采用过饱和浸渍。
4.按照权利要求1或3所述的方法,其特征在于:浸渍温度为使用醇的沸点温度以下,浸渍时间为10~60分钟。
5.按照权利要求1或3所述的方法,其特征在于:C1~C4的醇为甲醇、乙醇、正丙醇或异丙醇。
6.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:醇浸渍后的干燥采用常压干燥或真空干燥。
7.按照权利要求1或6所述的方法,其特征在于:干燥的温度为20~200°C,干燥时间为1~5小时。
8.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:硅酸镁焙烧后降温至100~250°C时,放入干燥器内降温冷却。
9.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:浸渍时醇和硅酸镁的体积比为2∶1~3∶1。技术领域
本发明涉及一种硅酸镁吸附剂的处理方法,特别是水质中石油类和动植物油测定中使用的硅酸镁吸附剂的处理方法。本发明处理的硅酸镁吸附剂可有效吸附并消除水、土壤或固体废物样品萃取液中极性非烃有机物对石油烃测定的干扰。
背景技术
油类物质对水体的污染是全球性关注的问题,受石油类污染的水有油味,对生物有毒性,水面可形成油膜,破坏其溶解氧平衡,对水环境来说油类物质是一种主要污染物,其中石油类物质是最突出的有机污染物。因此,水质中石油类测定的准确度对环境监测、评估和治理至关重要。目前,我国测定水质中石油类的标准方法是“GB/Txa016488-1996水质xa0石油类和动植物油的测定xa0红外光度法”,其中所使用的硅酸镁吸附剂的处理过程为:取60~100目硅酸镁于瓷蒸发皿中,置于高温炉内500°C加热2h,在炉内冷至约200°C后移入干燥器中冷至室温,于磨口玻璃瓶内保存。使用时,称取适量的干燥硅酸镁置于磨口玻璃瓶中,根据干燥硅酸镁的重量,按6%(m/m)的比例加适量的蒸馏水进行减活,密塞并充分振荡数分钟,放置约12h后使用。由于生产和实验室环境的差异,硅酸镁制备和放置过程中所带来的污染各不相同,这将直接影响着石油类物质测定结果的重复性和准确性。硅酸镁在减活过程中需要放置的时间较长,并且减活后的硅酸镁对水质中极性物质的吸附效率大大减弱,导致石油类的测定结果偏高,从而影响了环境检测与评估的准确性,给环境治理带来了不便。
发明内容
针对现有硅酸镁吸附剂处理过程的不足,本发明提供一种水质中石油类和动植物油测定过程中使用硅酸镁吸附剂的处理方法,本发明方法处理的硅酸镁吸附剂具有测定结果重复性好,对极性物质的吸收效率高等优点。本发明硅酸镁吸附剂的处理方法过程如下:首先脱除硅酸镁吸附的水,然后采用C1~C4的醇浸渍,最后进行干燥和焙烧处理。本发明硅酸镁吸附剂的处理方法中,脱除硅酸镁吸附水的操作方法为低温焙烧方法,如可以在100~140°C下焙烧2~6h即可。本发明硅酸镁吸附剂的处理方法中,脱水后的硅酸镁采用C1~C4的醇浸渍,浸渍可以采用饱和浸渍,也可以采用过饱和浸渍,浸渍温度为使用醇的沸点温度以下,浸渍时间为10~60分钟。C1~C4的醇中优选甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇等。C1~C4的醇浸渍以后可以采用干燥的方式将醇脱除,干燥可以采用常压干燥或真空干燥,干燥的温度一般为20~200°C,干燥时间一般为1~5小时。干燥后的焙烧处理条件为在450~550°C下焙烧1~5小时。焙烧后降温至100~250°C时,放入干燥器内降温冷却。本发明硅酸镁吸附剂的处理方法中,关键在于(1)使用有机溶剂对硅酸镁进行浸渍处理,这样可以消除不同生产和使用环境所带来的硅酸镁吸附剂性质上的差别,提高了硅酸镁吸附剂的吸附稳定性和重复性。(2)硅酸镁采用活化方式。在活化状态下硅酸镁对极性物质的吸附效率较高,且对非极性物质(石油类)的回收率也较高。(3)活化处理过程比减活处理过程时间短,节省了大量的时间。本发明硅酸镁吸附剂的处理方法中,经过有机溶剂浸渍后的硅酸镁对测定结果的稳定性和重复性有了很大的提高,且活化后的硅酸镁对极性物质的吸收效率也大大提高。实验表明,对测定石油类的相对标准偏差可以达到<0.3%,对测定极性物质的相对标准偏差可以达到<0.5%。而没有经过醇类物质浸泡的硅酸镁对石油类的相对标准偏差为1.36%~14.6%,对极性物质的相对标准偏差为1.07%~7.80%;经活化后的硅酸镁对石油类的回收率可达到99.7%~103%,对极性物质的吸附效率可达到99.1%~100%。减活后的硅酸镁对石油类的回收率可达到97.6%~99.5%,而对极性物质的吸附效率只有51.3%~53.5%。
附图说明
图1是装有硅酸镁的玻璃层析柱示意图。图中:1-硅酸镁吸附剂,2-玻璃棉,3-玻璃层析柱。
具体实施方式
本发明硅酸镁吸附剂的处理方法的一种具体操作步骤如下:(1)取60~100目硅酸镁于瓷蒸发皿中,低温100~140°C干燥2~6h,脱除物理吸附水。(2)将脱水后的硅酸镁用C1~C4的醇进行浸渍,其体积比为:V_醇∶V_硅酸镁=2∶1~3∶1,浸渍时间优选为30~50min。(3)将浸渍好的硅酸镁沥干后放于抽真空的干燥器中进行室温干燥,干燥时间优选为2~4h。(4)将干燥后的硅酸镁进行高温焙烧,温度为450~550°C,时间优选为2~3h。(5)硅酸镁焙烧完成后在炉内冷至约200°C后移入干燥器中冷至室温,于磨口玻璃瓶内保存,待用。将上述处理好的硅酸镁装入图1玻璃层析柱(ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="435"/>)中,硅酸镁填充高度为80mm,玻璃层析柱出口处填塞少量玻璃棉。非极性标准样品选择俄罗斯进口原油直馏出的轻柴油(馏程范围200~350°C)。配制5个相同浓度的上述轻柴油,将它们分别通过上述硅酸镁玻璃层析柱,然后将经吸附后的轻柴油用色谱法分别进行测定,通过测定结果来验证硅酸镁对非极性物质吸附的重复性。极性标准样品选择棕榈酸甲酯。配制5个相同浓度的棕榈酸甲酯,将它们分别通过上述硅酸镁玻璃层析柱,然后将经吸附后的棕榈酸甲酯用色谱法分别进行测定,通过测定结果来验证硅酸镁对极性物质吸附的重复性。配制3个不同浓度的非极性标准样品,将它们分别通过上述硅酸镁玻璃层析柱,然后将经吸附后的轻柴油用色谱法分别进行测定,通过测定结果来验证硅酸镁对不同浓度非极性物质的回收率。配制3个不同浓度的极性标准样品,将它们分别通过上述硅酸镁玻璃层析柱,然后将经吸附后的棕榈酸甲酯用色谱法分别进行测定,通过测定结果来验证硅酸镁对不同浓度极性物质的吸收效率。色谱条件:进样口温度280°C,检测器温度300°C,柱温45°C(3min),以12°C/min升至280°C(30min),载气流速1.5mL/min,不分流进样(不分流时间0.75min),氢气流速35mL/min,空气流速400mL/min,进样量1μL。下面结合实施例来阐述本发明的技术方案,但并不限于本发明实施例。实施例1(1)取50gxa060~100目硅酸镁于瓷蒸发皿中,低温140°C干燥4h,脱除物理吸附水。(2)将硅酸镁用乙醇进行饱和浸泡,其体积比为:V_乙醇∶V_硅酸镁=2∶1,浸渍时间为40min。(3)将浸渍好的硅酸镁放于抽真空的干燥器中进行室温干燥,干燥时间为2h。(4)将干燥后的硅酸镁进行高温焙烧,温度为500°C,时间为3h。(5)硅酸镁焙烧完成后在炉内冷至约200°C后移入干燥器中冷至室温,于磨口玻璃瓶内保存,待用。(6)将上述处理后的硅酸镁缓缓倒入图1玻璃层析柱中,边倒边轻轻敲打,硅酸镁的填充高度为80mm。玻璃层析柱出口处填塞少量玻璃棉。(7)称量0.0750g非极性标准样品,用二氯甲烷定容至50mL,同样方法共配制出5个浓度为1.5×10³ng/μL的轻柴油。将它们分别过上述硅酸镁玻璃层析柱,将滤液用二氯甲烷分别定容至100mL。经硅酸镁吸附后的柴油用色谱法分别进行测定,重复性结果见表1。表1硅酸镁吸附柴油重复性ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>(8)称量0.1002g极性标准样品,用二氯甲烷定容至50mL,同样方法共配制5个浓度为2.00×10³ng/μL的极性标样棕榈酸甲酯。将它们分别过上述硅酸镁玻璃层析柱,将滤液用二氯甲烷分别定容至100mL。经硅酸镁吸附后的棕榈酸甲酯用色谱法分别进行测定,重复性结果见表2。表2经吸附后棕榈酸甲酯浓度重复性ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>(9)分别称量0.1001g、0.2004g、0.3011g非极性标准样品,用二氯甲烷分别定容至50mL,配制成3个不同浓度轻柴油。将它们分别过上述硅酸镁玻璃层析柱,将滤液用二氯甲烷分别定容至100mL。经硅酸镁吸附后柴油用色谱法分别进行测定,回收率结果见表3。表3对不同浓度轻柴油的回收率xa0xa0吸附前浓度,
xa0xa0ng/μL
xa0xa0吸附后浓度,
xa0xa0ng/μL
xa0xa0回收率,%

xa0xa02.00×10³
xa0xa01.03×10³
xa0xa0103
xa0xa04.01×10³
xa0xa02.00×10³
xa0xa099.8
xa0xa06.02×10³
xa0xa03.00×10³
xa0xa099.7
(10)分别称量0.0512g、0.1002g、0.2015g极性标准样品,用二氯甲烷分别定容至50mL,配制成3个不同浓度的极性标样棕榈酸甲酯。将它们分别过上述硅酸镁玻璃层析柱,将滤液用二氯甲烷分别定容至100mL。经硅酸镁吸附后棕榈酸甲酯用色谱法分别进行测定,吸收效率结果见表4。表4对不同浓度极性标样棕榈酸甲酯的吸收效率xa0xa0吸附前浓度,
xa0xa0ng/μL
xa0xa0吸附后浓度,
xa0xa0ng/μL
xa0xa0吸收效率,%

xa0xa01.02×10³
xa0xa00.70
xa0xa099.9
xa0xa02.00×10³
xa0xa02.02
xa0xa099.8
xa0xa04.03×10³
xa0xa012.1
xa0xa099.4
实施例2(1)取50gxa060~100目硅酸镁于瓷蒸发皿中,低温130°C干燥2h,脱除物理吸附水。(2)将脱水后的硅酸镁用异丙醇进行饱和浸泡,V_异丙醇∶V_硅酸镁=3∶1。浸泡时间为50min。(3)将浸渍好的硅酸镁放于抽真空的干燥器中在80°C下干燥,干燥时间为3h。(4)将干燥后的硅酸镁进行高温焙烧,温度为500°C,时间为2.5h。(5)硅酸镁焙烧完成后在炉内冷至约200°C后移入干燥器中冷至室温,于磨口玻璃瓶内保存,待用。(6)将上述处理后的硅酸镁缓缓倒入图1玻璃层析柱中,边倒边轻轻敲打,硅酸镁的填充高度为80mm。玻璃层析柱出口处填塞少量玻璃棉。(7)称量0.1502g非极性标准样品,用二氯甲烷定容至50mL,同样方法共配制出5个浓度为3.0×10³ng/μL的轻柴油。将它们分别过上述硅酸镁玻璃层析柱,将滤液用二氯甲烷分别定容至100mL。经硅酸镁吸附后的柴油用色谱法分别进行测定,重复性结果见表5。表5经吸附后柴油浓度重复性ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>(8)称量0.1501g极性标准样品,用二氯甲烷定容至50mL,同样方法共配制5个浓度为3.00×10³ng/μL的极性标样棕榈酸甲酯。将它们分别过上述硅酸镁玻璃层析柱,将滤液用二氯甲烷分别定容至100mL。经硅酸镁吸附后的棕榈酸甲酯用色谱法分别进行测定,重复性结果见表6。表6经吸附后棕榈酸甲酯浓度重复性ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>(9)分别称量0.0831g、0.1526g、0.2504g非极性标准样品,用二氯甲烷分别定容至50mL,配制成3个不同浓度轻柴油。将它们分别过上述硅酸镁玻璃层析柱,将滤液用二氯甲烷分别定容至100mL。经硅酸镁吸附后柴油用色谱法分别进行测定,回收率结果见表7。表7对不同浓度轻柴油的回收率xa0xa0吸附前浓度,
xa0xa0ng/μL
xa0xa0吸附后浓度,
xa0xa0ng/μL
xa0xa0回收率,%

xa0xa01.66×10³
xa0xa0832
xa0xa0100
xa0xa03.05×10³
xa0xa01.53×10³
xa0xa0100
xa0xa05.01×10³
xa0xa02.50×10³
xa0xa099.8
(10)分别称量0.1534g、0.2506g、0.3123g极性标准样品,用二氯甲烷分别定容至50mL,配制成3个不同浓度的极性标样棕榈酸甲酯。将它们分别过上述硅酸镁玻璃层析柱,将滤液用二氯甲烷分别定容至100mL。经硅酸镁吸附后棕榈酸甲酯用色谱法分别进行测定,吸收效率结果见表8。表8对不同浓度极性标样棕榈酸甲酯的吸收效率xa0xa0吸附前浓度,
xa0xa0ng/μL
xa0xa0吸附后浓度,
xa0xa0ng/μL
xa0xa0吸收效率,%

xa0xa03.07×10³
xa0xa07.67
xa0xa099.5
xa0xa05.01×10³
xa0xa020.4
xa0xa099.2
xa0xa06.25×10³
xa0xa024.9
xa0xa099.2