オンライン石油類分析計じゅうりょうほう
重量法は一般的な方法であり、油品種に制限されないが、操作が煩雑で感度が低く、10 mg/L以上の油含有水サンプルの測定にしか適していない。
方法の測定原理は硫酸化水サンプルを用いて、石油エーテルで鉱物油を抽出し、その後蒸発して石油エーテルを除去し、残渣重量を測定し、鉱物油含有量を計算する。この方法は、水中で石油エーテルに抽出できる物質の総量を指し、重い石油成分を含んでいる可能性があり、抽出できない。溶媒を蒸発除去すると、軽質油の損失にもつながる。
オンライン石油類分析計赤外分光光度法
四塩化炭素を用いて水中の油類物質を抽出し、その後、総抽出物を測定し、抽出液をケイ酸マグネシウムで吸着し、動植物油などの極性物質を除去した後、濾出液中の石油類物質を測定することができる。
総抽出物と石油類の含有量はいずれも波長がそれぞれ2930 cmである-1(CH2基中のC−H結合の伸縮振動)、2 960 cm-1(CH3基中のC−H結合の伸縮振動)と3,030 cm-1(芳香環におけるC−H結合の伸縮振動)バンドにおける吸光度A2930、A2960とA3030計算を行います。動植物油の含有量は総抽出物と石油含有量の差で計算する。
方法の測定要点は:まず四塩化炭素の直接または凝集濃縮(石油類物質含有量の低い水サンプル)を用いて水サンプル中の総抽出物を抽出し、抽出物を2部に分けた:そのうちの1部は総抽出物を測定するために用い、もう一つはケイ酸マグネシウム吸着により石油系物質を測定するために使用されている。その後、四塩化炭素を溶媒として、それぞれ一定濃度のn−ヘキサデカン、2、6、10、14−テトラメチルペンタデカンとトルエン溶液を調製し、それぞれそのAを測定した2 930、A2 960とA3 030、次の式により連立方程式をリストし、それぞれ対応する補正係数X、Y、Z、Fを計算する:
式中:ρ――配合された溶液中のある物質の含有量、mg/L;
A2 930、A2 960とA3 030――3種類の物質溶液の各対応波長における吸光度、
X、Y、Z――吸光度補正係数、
F−脂肪族炭化水素が芳香族炭化水素に与える影響の補正係数、すなわちn−ヘキサデカンが2930 cm-1および3030 cm-1の吸光度の比。
後水サンプル総抽出液の吸光度Aを測定する1,2930、A1,2960とA1,3030及び動・植物油除去後の抽出液の吸光度A2,2930、A2,2960とA2,3030、水サンプル中の総抽出物含有量ρを以下の3式によりそれぞれ算出1(mg/L)、石油系物質ρ2(mg/L)及び動・植物含量ρ3(mg/L):
式中:V0――抽出水様溶媒の定容体積、ml;
VW――水サンプルの体積、ml;
D:抽出液の希釈倍数、
L-補正係数測定時に用いる比色皿の光路、cm;
L——水サンプル測定時に用いた比色皿の光路、cm。
この方法は各種水中石油類と動、植物油の測定に適している。サンプルの体積は500 mlで、光路4 cmの比色皿を使用する場合、方法の検出限界は0.1 mg/Lである、試料体積が5 Lの場合、濃縮後に0.01 mg/Lを検出することができる。
(三)非分散赤外吸収法
本法系石油系物質を利用したメチル(−CH3)、メチレン(−CH2—)近赤外領域(3.4μm)に特徴的な吸収があり、水サンプル中の油含有量を測定する基礎とする。標準油は汚染場所の水中石油エーテル抽出物を用いることができる。我が国の原油成分の特徴によって、混合石油炭化水素を標準油として採用することもでき、その組成は:ヘキサデカン:イソオクタン:ベンゼン=65:25:10(V/V)である。
測定時、まず硫酸で水様を酸性化し、塩化ナトリウムを加えて破乳化し、さらにトリクロロトリフルオロエタンで抽出し、抽出液は無水硫酸ナトリウム層で濾過し、定容し、赤外線分析器に注入してその含有量を測定した。
メチル基、メチレン基を含むすべての有機物質が干渉する。例えば、水サンプル中に動的、植物性油脂及び脂肪酸物質がある場合は、あらかじめ分離しておくべきである。また、石油中の重量のある成分はトリクロロトリフルオロエタンに不溶であり、測定結果は低い。