[go: up one dir, main page]

RU2766530C1 - Method for determining the mass content of petroleum products in soils by means of infrared spectrometry - Google Patents

Method for determining the mass content of petroleum products in soils by means of infrared spectrometry Download PDF

Info

Publication number
RU2766530C1
RU2766530C1 RU2021106718A RU2021106718A RU2766530C1 RU 2766530 C1 RU2766530 C1 RU 2766530C1 RU 2021106718 A RU2021106718 A RU 2021106718A RU 2021106718 A RU2021106718 A RU 2021106718A RU 2766530 C1 RU2766530 C1 RU 2766530C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
soils
determining
freon
petroleum products
extract
Prior art date
Application number
RU2021106718A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Алексеевич Василенко
Сергей Гельевич Корниенко
Original Assignee
Министерство науки и высшего образования Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа РАН (ИПНГ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Министерство науки и высшего образования Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа РАН (ИПНГ РАН) filed Critical Министерство науки и высшего образования Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа РАН (ИПНГ РАН)
Priority to RU2021106718A priority Critical patent/RU2766530C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2766530C1 publication Critical patent/RU2766530C1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3563Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing solids; Preparation of samples therefor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: testing.
SUBSTANCE: invention relates to the field of environmental pollution research and pertains to a method for determining the mass content of petroleum products in soils by means of infrared spectrometry. The method includes extraction of a soil sample, purification of the extract on aluminium oxide, measurement of the optical density of the extract by an IR spectrometer in a cuvette transparent at a frequency of 2,924 cm-1. In the course of measurements, the soil sample with a weight of 10 g is crushed, extracted with freon 113 twice in the volume of 20 ml, then dried for 10 to 15 hours at a temperature of 20 to 25°C, ground, and extracted again with 20 ml of freon 113. The concentration values measured in all extracts are summed.
EFFECT: provided possibility of determining the content of petroleum products in soils with natural humidity and increase in the reliability of the final result.
1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области исследования уровня загрязнения окружающей среды, а именно определению содержания нефтепродуктов (НП) в почвах, загрязненных легкими НП, методами ИК - спектрометрии.The invention relates to the field of studying the level of environmental pollution, namely the determination of the content of oil products (NP) in soils contaminated with light NP, using IR spectrometry methods.

Известен способ определения содержания нефтепродуктов в почве по ГОСТ Ρ 54039-2010 [1].A known method for determining the content of petroleum products in the soil according to GOST Ρ 54039-2010 [1].

Основные недостатки этого способа:The main disadvantages of this method:

- подготовка пробы по этому ГОСТу (сушка, растирка в ступке, просеивание) приводит к значительной потере НП, загрязняющих почву;- sample preparation according to this GOST (drying, grinding in a mortar, sifting) leads to a significant loss of NPs that pollute the soil;

- весьма сложен также процесс калибровки ИК - спектрометра;- the process of calibration of the IR spectrometer is also very complicated;

- для определения НП в почвах ГОСТ Ρ 54039-2010 рекомендует в качестве базового использовать метод определения нефтепродуктов путем экстракции НП из почв четыреххлористым углеродом, который по нашему опыту не экстрагирует и половины содержащегося в пробе почвы керосина.- to determine OP in soils, GOST P 54039-2010 recommends using as a base method the method for determining oil products by extracting OP from soils with carbon tetrachloride, which, according to our experience, does not extract even half of the kerosene contained in the soil sample.

Основной задачей описывыемого изобретения и требуемым техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является создание способа экспрессного ИК-спектрометрического определения валового содержания нефтепродуктов, в том числе легких, в почве любого типа.The main objective of the described invention and the required technical result achieved using the invention is the creation of a method for express IR spectrometric determination of the total content of petroleum products, including light ones, in soil of any type.

При реализации способа определения массового содержания нефтепродуктов в почвах методом инфракрасной спектрометрии, включающего экстракцию высушенной пробы почвы, очистку экстракта на окиси алюминия, измерение оптической плотности экстракта ИК-спектрометром в кювете, прозрачной на частоте 2924 см-1, пробу почвы весом 10 гр измельчают, экстрагируют хладоном 113 дважды по 20 мл, затем сушат 10-15 часов при температуре 20-25°С, растирают в ступке и снова экстрагируют 20 мл хладона 113, а измеренные во всех экстрактах значения концентраций НП суммируют.When implementing a method for determining the mass content of oil products in soils by infrared spectrometry, including the extraction of a dried soil sample, purification of the extract on aluminum oxide, measurement of the optical density of the extract with an IR spectrometer in a cuvette transparent at a frequency of 2924 cm-1, a soil sample weighing 10 g is crushed, extracted with freon 113 twice, 20 ml each, then dried for 10-15 hours at a temperature of 20-25°C, ground in a mortar and again extracted with 20 ml of freon 113, and the values of NP concentrations measured in all extracts are summarized.

Исследования проводились на территории техногенного месторождения керосина. Для получения достаточного статистического материала было пробурено более ста скважин и отобраны 230 проб почвогрунтов. Пробы отбирались до глубины 4,5 м.The research was carried out on the territory of a man-made kerosene deposit. To obtain sufficient statistical material, more than a hundred wells were drilled and 230 soil samples were taken. Samples were taken to a depth of 4.5 m.

Наиболее полного извлечения керосина из грунтов удалось добиться следующим способом:The most complete extraction of kerosene from soils was achieved in the following way:

Проба грунта (обычно весом 10 гр) измельчалась (не растиралась) в ступке, а затем экстрагировалась двумя порциями хладона-113 по 20 мл. Оставшаяся после экстракции проба грунта сушилась при температуре порядка 23-25°С, растиралась в ступке (не просеивалась) и снова экстрагировалась двумя порциями хладона. Элюат после экстракций очищался на хроматогра-фической колонке с окисью алюминия и фильтровался бумажным фильтром. Таким образом, каждая проба анализировалась дважды - один раз во влажном состоянии, а второй раз - после осушки. Измерение содержания керосина проводили с помощью ИК-спектрометра ИКАН-1. Полученные значения концентраций при измерении влажной и сухой проб затем складывались.A soil sample (usually weighing 10 g) was crushed (not ground) in a mortar, and then extracted with two portions of freon-113, 20 ml each. The soil sample remaining after extraction was dried at a temperature of about 23-25°C, ground in a mortar (not sieved) and again extracted with two portions of freon. The eluate after extractions was purified on a chromatographic column with alumina and filtered with a paper filter. Thus, each sample was analyzed twice - once in the wet state, and the second time after drying. The kerosene content was measured using an IKAN-1 IR spectrometer. The concentration values obtained from the measurement of wet and dry samples were then added.

Одновременно проводили определения содержания НП в соответствии с РД 52.18.575-96 [2], но экстракцию проводили хладоном Х-113, т.к. в процессе исследований оказалось, что при экстрагировании проб четыреххлористым углеродом возникают существенные ошибки в определении содержания керосина. Следует заметить, что промышленный хладон обязательно очищали перегонкой.At the same time, the content of NPs was determined in accordance with RD 52.18.575-96 [2], but the extraction was carried out with freon X-113, because in the process of research, it turned out that when extracting samples with carbon tetrachloride, significant errors occur in determining the content of kerosene. It should be noted that industrial freon must be purified by distillation.

Для построения калибровок использовали растворы керосина ТС-1 в очищенном хладоне X-113.Solutions of kerosene TC-1 in purified freon X-113 were used to build calibrations.

В таблице 1 представлены результаты определений содержания керосина для различных типов почв, которые были отобраны при обследовании территории техногенного месторождения.Table 1 presents the results of determining the content of kerosene for various types of soils, which were selected during the survey of the territory of the technogenic deposit.

Представленные в таблице 1 результаты показывают, что разработанная методика пригодна для определения содержания легких НП практически в любых почвах. Проведенные нами определения по РД 52.18.575-96 представлены в таблице в графе "Стандартный метод".The results presented in Table 1 show that the developed method is suitable for determining the content of light NPs in almost any soil. The determinations carried out by us according to RD 52.18.575-96 are presented in the table in the column "Standard method".

По нашему опыту представляется необходимым использовать описываемый способ вместо существующего по ГОСТу Ρ 54039-2010, поскольку он позволяет определять содержание нефтепродуктов в почвах с естественной влажностью, что существенно повышает достоверность конечного результата.In our experience, it seems necessary to use the described method instead of the existing one according to GOST Ρ 54039-2010, since it allows determining the content of oil products in soils with natural moisture, which significantly increases the reliability of the final result.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВLIST OF USED SOURCES

1. ГОСТ Ρ 54039-2010 "Качество почв. Экспресс-метод ИК-спектроскопии для определения количества и идентификации загрязнения почв нефтепродуктами" // М.: 2001. 5 с.1. GOST Ρ 54039-2010 "Soil quality. Express method of IR spectroscopy for determining the amount and identification of soil pollution by oil products" // M.: 2001. 5 p.

2. РД 52.18.575-96 "Методические указания. Определение валового содержания нефтепродуктов в пробах почвы методом инфракрасной спектрометрии. Методика выполнения измерений" // М.: Дата введения 01.04.1999. 11 с.2. RD 52.18.575-96 "Methodological guidelines. Determination of the gross content of oil products in soil samples by infrared spectrometry. Methods for performing measurements" // M .: Introduction date 04/01/1999. 11 p.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Claims (1)

Способ определения массового содержания нефтепродуктов в почвах методом инфракрасной спектрометрии, включающий экстракцию пробы почвы, очистку экстракта на окиси алюминия, измерение оптической плотности экстракта ИК-спектрометром в кювете, прозрачной на частоте 2924 см-1, отличающийся тем, что пробу почвы весом 10 г измельчают, экстрагируют хладоном 113 дважды по 20 мл, затем сушат 10-15 часов при температуре 20-25°С, растирают и снова экстрагируют 20 мл хладона 113, а измеренные во всех экстрактах значения концентраций суммируют.A method for determining the mass content of oil products in soils by infrared spectrometry, including extraction of a soil sample, purification of the extract on aluminum oxide, measurement of the optical density of the extract with an IR spectrometer in a cuvette transparent at a frequency of 2924 cm -1 , characterized in that a soil sample weighing 10 g is ground , extracted with freon 113 twice in 20 ml, then dried for 10-15 hours at a temperature of 20-25°C, triturated and again extracted with 20 ml of freon 113, and the concentration values measured in all extracts are summarized.
RU2021106718A 2021-03-16 2021-03-16 Method for determining the mass content of petroleum products in soils by means of infrared spectrometry RU2766530C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021106718A RU2766530C1 (en) 2021-03-16 2021-03-16 Method for determining the mass content of petroleum products in soils by means of infrared spectrometry

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021106718A RU2766530C1 (en) 2021-03-16 2021-03-16 Method for determining the mass content of petroleum products in soils by means of infrared spectrometry

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2766530C1 true RU2766530C1 (en) 2022-03-15

Family

ID=80736758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021106718A RU2766530C1 (en) 2021-03-16 2021-03-16 Method for determining the mass content of petroleum products in soils by means of infrared spectrometry

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2766530C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2377564C1 (en) * 2008-08-18 2009-12-27 Открытое акционерное общество "Газпром" Method of determining content of hydrocarbons in bore specimen
US20140012504A1 (en) * 2012-06-14 2014-01-09 Ramot At Tel-Aviv University Ltd. Quantitative assessment of soil contaminants, particularly hydrocarbons, using reflectance spectroscopy
JP2015121410A (en) * 2013-12-20 2015-07-02 旭硝子株式会社 Pil concentration measuring method and pil concentration measuring apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2377564C1 (en) * 2008-08-18 2009-12-27 Открытое акционерное общество "Газпром" Method of determining content of hydrocarbons in bore specimen
US20140012504A1 (en) * 2012-06-14 2014-01-09 Ramot At Tel-Aviv University Ltd. Quantitative assessment of soil contaminants, particularly hydrocarbons, using reflectance spectroscopy
JP2015121410A (en) * 2013-12-20 2015-07-02 旭硝子株式会社 Pil concentration measuring method and pil concentration measuring apparatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
РД 52.18.575-96. Руководящий документ. Методические указания. Определение валового содержания нефтепродуктов в пробах почвы методом инфракрасной спектрометрии. Методика выполнения измерений. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10670529B2 (en) Method for detecting coal quality using Raman spectroscopy
Wilkins et al. RaMM (Raman maturity method) study of samples used in an interlaboratory exercise on a standard test method for determination of vitrinite reflectance on dispersed organic matter in rocks
CN109061017B (en) A kind of evaluation method of cigarette flavoring uniformity
Hoffmann et al. Development of a method for fast analysis of phenolic molecular markers in biomass burning particles using high performance liquid chromatography/atmospheric pressure chemical ionisation mass spectrometry
CN102072893B (en) Fluorescent detection method of benzo (a) pyrene in edible oil
US2403631A (en) Method for determining the petroleum hydrocarbon content of earth samples
CN101881731B (en) Fast detection method of benzo(a) pyrene in high-fat foods
RU2766530C1 (en) Method for determining the mass content of petroleum products in soils by means of infrared spectrometry
CN109060714A (en) The detection method and application of the concentration of Isofenphos methyl
CN111289677B (en) Method for measuring spicy components in main stream smoke of cigarette
CN102393389B (en) Method for quantitating benzo (a) pyrene by adopting non-carcinogen anthracene as standard
US2459512A (en) Petroleum exploration by soil analysis
Grybova et al. Determination of polycyclic carbohydrates in atmospheric water by the method of chromatography
RU2531940C1 (en) Method for spectrophotometric measurement of combination of chlorophyll, carotinoids and hydroxycinnamic acid in great nettle leaves
Xu et al. Determination of formaldehyde in aquatic products by micellar electrokinetic capillary chromatography with 2, 4-dinitrophenylhydrazine derivatization
CN102106888A (en) Quality control method for extraction process of Chinese medicine ainsliaea fragrans champ
US2311151A (en) Analysis of soil samples for determining oil content
Widmer et al. Quantitative determination of β-asarone in calamus by high-performance thin-layer chromatography
RU2172944C2 (en) Method of determining water levels in crude oils, condensates, and petroleum products
RU2236916C1 (en) Method of determining weight concentration of benzo-a-pyrene in soil
Ruiz et al. A multivariate calibration approach for determination of petroleum hydrocarbons in water by means of IR spectroscopy
RU2554654C1 (en) Method of analysis of rock samples
RU2261438C1 (en) Method of determining ripened oil-source rocks
RU2377564C1 (en) Method of determining content of hydrocarbons in bore specimen
RU2207545C2 (en) Method of determination of oil saturation coefficient of core sample