温度、pH对含油污水荧光特性的影响

第31卷,第6Vol.31…No.6,p571-15732011年6Spectroscopy and Spectral AnalysisJune, 2011温度、pH对含油污水荧光特性的影响易黎丽,尚丽平,李占锋,邓琥西南科技大学信息工程学院,四川绵阳621010摘要研究了中石化炼油厂出口处含油污水在温度5~55℃,pH3~12范围内的荧光光谱特性。结果表明,温度只对含油污水的荧光强度有影响,而不改变荧光峰位置;在酸性条件下荧光峰右移,从413mm移到426.5mm;且荧光强度随酸性增强而递增。碱性条件下随着碱性增强荧光强度降低,但荧光峰的位置没有移动,始终保持在398mm。温度和pH值是含油污水荧光特性的两个重要影响因素,必要时需进行温度和pH值的校正补偿,可提高污水中油种类及含量检测的准确度。关键词荧光光谱;含油污水;温度;pH值中图分类号:0657.3文献标识码:ADO1:10.3964/ J. Issn.1000593(2011)06-1571-03调各样品pH值在3~12范围内,加入的酸碱试剂总量不超引言过100μmol,可忽略浓度稀释效应。1.3荧光光谱测定随着我国工业生产的快速发展,含油污水排放量呈逐年激发波长:248mm,激发/发射狭缝:5/10mm,扫描速上升的趋势,采油、炼油、贮油运输及化学工业都会产生大度:1200mm·min,扫描波段:260~550mm,扫描光谱量的含油污水,石油运输泄露事件也时有发生。根据标准,进行仪器自动校正。分别在pH为3~12(间隔单位为1),温我国地面水中油品含量最高不能超过03mg·L12.测度在5~55℃(间隔单位为5℃)范围内扫描含油污水荧光光得水中油分含量对防止水体污染具有重要意义,现场快速测谱定污水中矿物油含量及种类是必需的。荧光分析法是最为灵敏的测油方法.且不同行业排放的含油污水除石油含量及种2结果与讨论类差异外,污水的温度、pH值也都各不相同6。而温度和pH值,是含油污水荧光特性的两个重要影响因素。本文着2.1含油污水的激发、发射光谱重分析了温度和pH值对中石化炼油厂出口处含油污水荧光首先在常温(25℃)下测得污水样本的激发光谱和发射特性的影响。对含油污水中油的种类及含量检测提出了温度光谱,由酸度计测得常温下含油污水的pH值为7,呈中性。和pH值校正补偿研究,以提高污水中油种类及含量检测的图1(a)和(b)分别为中石化炼油厂含油污水出口样本的激发准确度光谱和发射光谱图。由图1可知,248和353m都是有效的激发波长,发射光谱带较宽,从350到480mm。本文选择激1实验部分发强度较高的248mm为激发波长。2.2温度对含油污水荧光特性的影响1.1主要仪器及试剂温度对于溶液的荧光强度有显著的影响。二者的关系曲LS55荧光分光光度计(美国 PerkinElmer公司生产),1线可表示为(F-F)/F=keM,F和F分别为溶液温度cm石英比色皿,PH2602台式酸度计,中石化炼油厂出口处上升前后的荧光强度。通常,随着温度的降低,溶液的荧光含油污水样本,HC,NaOH溶液。量子产率和荧光强度都将增大(。图2(a)所示为pH值为71.2不同pH值含油污水的制备的污水样本在不同温度下的荧光光谱图,图2(b)为选取对应取含油污水于10mL烧杯内,使用HCl和NaOH溶液温度下荧光强度最大值随温度变化的关系曲线图收稿日期:20100724,修订日期:2010-10-20基金项目:国家(863计划)重点项目(2009AA063002)资助作者简介:易黎丽,女,1986年生,西南科技大学信息工程学院硕士研究生e-mail:yilili1986@126.com光谱学与光谱分析第31卷1001(a)Excitation wavelength/nmFig. I The excitation spectra(a)and emission spectra(b) of oily waste water520e to belowEmission wavelength/nFig 2 Infuence of temperature on fuorescence spectra of oily waste由图2(a)可知,温度对含油污水荧光特性的影响体现在溶液的pH改变将会影响到基态分子或激发态分子的酸只对荧光强度产生影响,没有使荧光峰的位置发生移动。结碱性质,假如激发时发生电荷转移到酸性基团或碱性基团果表明,含油污水的荧光强度随着温度的升高而降低,呈梯激发态分子与基态分子将是更弱的酸或更强的碱,这就使得度走势,在10℃达到最大,荧光强度相对值为516.37,随后分子的基态与激发态之间的能量间隔发生变化,从而导致光依次降低,但常温(25℃)下的荧光强度略有升高,到55℃谱移动。图3(a)所示为常温下(25℃),不同pH值的含油时达到最小。污水荧光光谱图,图3(b)为在对应pH值条件下选取荧光强3pH对含油污水荧光特性的影响度最大值所作的pH值荧光强度关系曲线图700(b)89,1550Fig 3 Influence of pH on fuorescence spectra of oilywastewater(a)and on the intensity of each peak(b)第6期光谱学与光谱分析1573溶液的酸碱性变化将使荧光物质的弱酸或弱碱分子及其素。本文研究了中石化炼油厂出口处含油污水在不同温度5相应的离子比例发生变化,从而对荧光光谱的形状和强度产55℃(间隔单位为5℃)、pH3~12(间隔单位为1)条件下生很大的影响,由图3可以看出,含油污水的荧光强度从的荧光光谱特性。结果表明,温度在引起含油污水荧光强度酸性到碱性由强变弱,且发生了荧光峰的位置变化。在酸性变化的同时不会引起荧光峰位置的改变;pH值在酸性范围范围内,pH值从3增大到5,污水在酸性条件下荧光峰右内时,荧光峰右移,从413m移到426.5mm,且随着酸性移,从413mm移到426.5m;原始条件(中性)到碱性范围,的增强,荧光强度增加;但pH值从中性(原始条件)到碱性荧光峰位置没有移动,始终保持在398mm,但荧光强度随着范围变化时,不会引起荧光峰位置的移动,只有荧光强度的碱性的增强而逐渐下降。在酸性介质中随着酸性的增强荧光变化。含油污水的检测需要考虑温度和pH值的影响,必要强度明显增强,碱性介质中荧光强度虽然有所下降,但下降时需进行温度和pH值的校正补偿,可提高污水中油种类及的速度明显减慢。含量检测的准确度。3结论温度和pH值是影响含油污水荧光特性的两个重要因References[] SHANG Li-ping(尚丽平). Chinese Joumal of Scientific Instrument(仪器仪表学报),2001,22(3):199[2] SHANG Liping, XU Xiaoxuan, XU Jing-jun(尚丽平,徐晓轩,许京军). Acta Metrological Sinica(计量学报),2005,26(1):81[3] ZoU Ya-rong, WANG Hua, ZOU Bin(邹亚荣,王华,邹斌). Remote Sensing Technology and Application(遥感技术与应用),200823(6):629,[4] DAI Jiar-cai, GUO Hai-min, SONG Hong-wei(戴家才,郭海敏,宋红伟). Journal of oil and Gas Technology(石油天然气学报),2009,31[5] SONG Cheng-wen,IUYu, LI Ying(宋成文,刘瑀,李颖).Ship&( )eean Engineering(船海工程),2009,38(3)[6] ZHAO Yue,HEⅪ Xiaosong,Ⅺ Bei-dou(赵越,何小松,席北斗). Spectroscopy and Spectral Analysis光谱学与光谱分析),2010,30[7] XU Jin-gou, WANG Zun-ben(许金钩,王尊本). Fluorescence Analysis. Beijing: Science presso北京:科学出版社),200.138Effect of Temperature and ph on the Fluorescence Characteristic of OilyWaste WaterYI L-li, SHANG Li-ping, LI Zhanfeng, DENG HuCollege of Information Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, ChinaAbstract The present study was about the effect of temperature(5-55 C) and pH(3-12)value on the fluorescencecharacteristic of oily waste water from the export of China Petroleum & Chemical Oil Refinery. It was found that temperatureonly affects the fluorescence intensity but not the site of fluorescence peaks. The fluorescence peaks shift right that from 413 to426.5 nm when the oily waste water is acid. And along with the enhancing of the acidity the fluorescence intensity asceThe fluorescence intensity decreased with alkaline enhancing but the site of fluorescence peaks remained unchanged at 398Temperature and ph value were the two important impact factors on the fluorescence characteristic of oily waste water. Ifdesired it needs correction and compensation on temperature and ph value. Thats expected to improve the detection accuracy ofoil class and contentKeywords Fluorescence spectrum: Oily waste water: Temperature: pH value(Received Jul. 24, 2010; accepted Oct. 20, 2010)