Руководящий документ РД 52.10.243-92 "Руководство по химическому анализу морских вод" (утв. решением Комитета по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды от 28 апреля 1992 г.) стр. 34

3. Отбор проб

Для отбора проб воды из поверхностного слоя моря используют стеклянный пробоотборник. Его опускают на тросе из синтетического материала на нужную глубину поверхностного слоя с подветренного борта судна. В простейшем случае бутыль пробоотборника может быть открытой, однако корректнее применять бутыли, горловины которых закрываются пробками. Во втором случае, после того как бутыль опустят на нужный поверхностный горизонт водоема, пробку вытаскивают. Особенно рекомендуется использовать устройства различной конструкции, способные открываться и закрываться в погруженном состоянии. При отборе проб таким устройством исключается либо становится маловероятным попадание в них воды из тонкого поверхностного слоя, в котором, как показано многочисленными исследованиями, концентрируются органические вещества (в том числе нефтепродукты) и присутствуют органические (нефтяные) пленки.

Пробы воды с глубинных горизонтов моря отбирают пластмассовыми батометрами различных конструкций емкостью от 2 л и более (например, 7-литровый батометр ИОАН, батометр Нискина). Батометры, укрепляемые на стальных, очищенных от смазки четыреххлористым углеродом тросах, либо линях из синтетических материалов, опускают с подветренного борта судна. При сливании воды из батометра в посуду первую порцию (примерно 0,5 л) необходимо отбросить.

4. Подготовка к анализу

4.1. Методы приготовления реактивов для проведения анализа

4.1.1. Натрий сернокислый нагревают в сушильном шкафу при температуре 150-200°C в течение 6-8 ч. Готовый реактив в теплом состоянии помещают в герметически закрывающуюся посуду. Используют для осушения экстрактов.

4.1.2. Хромовую смесь готовят растворением 10 г бихромата калия в 100 мл конц. серной кислоты при слабом нагревании. Препарат используют для чистки посуды.

4.1.3. Алюминия оксид II степени активности (если имеющийся реактив не этой квалификации) готовят следующим образом. Реактив прокаливают при 350-400°C 4-6 ч в муфельной печи и после остывания до комнатной температуры дезактивируют добавлением 3% (масс.) дистиллированной воды. Для равномерного распределения добавки реактив необходимо хорошо перемешать встряхиванием в закрытой посуде в течение 20-30 мин.

4.1.4. Молекулярное сито (цеолит) и силикагель, используемые для очистки четыреххлористого углерода, измельчают в ступке пестиком до зернистости не крупнее 500 мкм, после чего активируют нагреванием 4-6 ч при температуре 350-450 и 150-200°C соответственно.

4.2. Подготовка посуды

Основное внимание при подготовке посуды должно быть уделено предохранению проб воды и экстрактов от загрязнения посторонними органическими веществами.

Подготовка посуды для хранения экстрактов производится в базовой лаборатории. Для транспортировки удобны толстостенные склянки с притертой пробкой емкостью 50-150 мл.

Первоначальное отмывание посуды следует производить хромовой смесью и водой до достижения полной смачиваемости внутренних поверхностей (отсутствие капель). После сушки посуду ополаскивают четыреххлористым углеродом с контролем чистоты. Контроль осуществляют последовательным ополаскиванием посуды одной и той же порцией (10-30 мл) четыреххлористого углерода и снятием ИК-спектра этой порции растворителя относительно исходного четыреххлористого углерода. На спектрограмме в аналитической области не должно быть пиков, более чем вдвое превосходящих по высоте уровень "шума".

4.3. Очистка четыреххлористого углерода

Если при анализе используют растворитель квалификации ниже о.с.ч. неудовлетворительной чистоты (критерий см. в п. 4.2, измерение относительно воздуха или четыреххлористого углерода о.с.ч.), то его необходимо очистить. Для этого в растворитель вносят сорбент - молекулярное сито или силикагель в соотношении примерно 100:1 (по объему). Смесь выдерживают не менее 2 ч, периодически взмучивая, после чего отделяют жидкость от твердой фазы декантацией или фильтрованием, и четыреххлористый углерод перегоняют в перегонном аппарате, отбрасывая "головку" и "куб" в объеме 1-5% от загрузки.

5. Проведение анализа

5.1. Схема проведения анализа

Экстракцию НП производят сразу после отбора проб воды. Операцию осуществляют в делительной воронке ручным встряхиванием, в колбе или банке электромеханическим либо магнитным перемешиванием. Объем проб воды - 2...5 л, соотношение четыреххлористый углерод:вода - от 1:80 до 1:200. Во всех трех вариантах экстракции необходимо добиваться, чтобы четыреххлористый углерод образовывал эмульсию с водой практически по всему объему обрабатываемой пробы. Время экстракции 15 мин. При этом НП извлекаются полностью [5]. В случае, если обработке подлежит проба воды, по объему превышающая емкость экстрактора, то процесс проводят поэтапно с аликвотами пробы. При этом можно использовать одну и ту же порцию экстрагента-экстракта с добавлением на каждом последующем этапе 20% свежего растворителя. Конечный объем экстракта должен составлять 10-25 мл и в 2,5-3 раза превосходить емкость кюветы, а объем пробы воды должен быть таким, чтобы концентрация НП в этом экстракте составляла 0,002 мг/мл и более.

По окончании экстракции раствор оставляют стоять от 0,5 до 3 ч, декантируют верхний слой. Нижний органический слой с некоторым количеством воды, если дальнейший анализ будет проводиться на берегу, сливают в склянку для хранения экстрактов. При необходимости шлифы склянок можно смазать ортофосфорной кислотой. В растворе четыреххлористого углерода НП в стеклянной таре могут сохраняться без существенных изменений не менее 1 мес.

Экстракт сушат 30 мин безводным сульфатом натрия, добавляя осушитель приблизительно в соотношении 1:5 по объему.

Если необходимо повысить чувствительность анализа, т.е. определять НП в концентрациях ниже 0,05 мг/л воды, допускается концентрировать экстракты упариванием на воздухе при комнатной температуре либо в перегонном аппарате или в роторном испарителе при температуре не выше 50-55°C при пониженном давлении до объема, достаточного для выполнения измерений. При этом объем экстракта необходимо замерить до и после операции для определения степени концентрирования (см. п. 5.2).

5.2. Холостое определение

Холостое определение проводят в случае применения концентрирования экстрактов. Для этого экстрагент - четыреххлористый углерод - упаривают тем же методом, что и экстракты, в разной степени А: 1,5; 2; 4 и т.д. (А - отношение объемов экстрактов до и после концентрирования) и измеряют концентрации примесных НП в концентратах относительно исходного растворителя. График в координатах "А - концентрация НП" (если они значимы, т.е. соответствующие пики более чем вдвое превосходят уровень шума) используется для коррекции значений концентрации НП в пробах морской воды.

5.3. Очистка экстрактов

В стеклянную колонку (см. п. 2) насыпают оксид алюминия в таком количестве, чтобы после уплотнения его постукиванием или с помощью вибратора высота слоя составила примерно 40 мм. В снаряженную колонку наливают осушенный экстракт или концентрат, первые 4-5 мл отбрасывают, а остальной элюат отбирают в мерную пробирку. Хроматографирование заканчивают, когда очищенный экстракт отберется в объеме, достаточном для выполнения измерений.

6. Подготовка средств измерений к работе

6.1. Методы приготовления градуировочных растворов

6.1.1. Смесь Симарда

Готовят стандартную смесь, состоящую из 1,5 мл гексадекана, 1,5 мл изооктана и 1 мл бензола. 0,25 мл этой смеси растворяют в четыреххлористом углероде в мерной колбе на 25 мл доведением раствора до метки. Полученный основной стандартный раствор (ОСР) содержит 7,7 мг "нефтепродуктов" в 1 мл. Затем 0,25 мл ОСР разводят до 25 мл четыреххлористым углеродом в мерной колбе. Полученный раствор имеет концентрацию 0,077 мг/мл и служит рабочим стандартным раствором (РСР). Градуировочные растворы готовят разбавлением РСР в мерных пробирках емкостью 25 мл с ценой делений 0,1 мл в соответствии с табл. 20.

Таблица 20

Объемы РСР (мл), необходимые для получения градуировочных растворов разных объемов* и концентраций

Номер градуировочного раствора	Концентрация НП, мг/мл	Объем градуировочного раствора, мл
		5	10	15	20	25
1	0,0025	0,15	0,30	0,50	0,65	0,80
2	0,005	0,30	0,60	1,0	1,30	1,60
3	0,01	0,6	1,2	2,0	2,6	3,2
4	0,02	1,2	2,4	4,0	5,2	6,4

Примечание. Градуировочный раствор каждой концентрации готовят параллельно 2-3 раза.

______________________________

* Объем градуировочного раствора выбирается исходя из емкости измерительной кюветы.

6.1.2. Смесь ГОИН

Смешивают 0,3 мл гексадекана и 1,8 мл диоктилсебацината либо 0,23 г и 1,65 г (технические весы) указанных компонентов соответственно. ОСР с концентрацией "нефтепродуктов" 7,7 мг/мл готовят растворением 0,2 мл полученной смеси в четыреххлористом углероде в мерной колбе на 25 мл. (Приготовление РСР и градуировочных растворов N 1-4, см. п. 6.1.1.) Полученные градуировочные растворы на основе смеси ГОИН в отношении концентраций идентичны градуировочным растворам на основе смеси Симарда; их тоже готовят в 2-3 повторностях.

6.2. Установление градуировочных характеристик

Градуировочный график строят в координатах "концентрация - высота опорного пика" (полоса поглощения при 2926 ).

Высота h равна длине перпендикуляра, опущенного из вершины опорного пика на базисную линию (касательная к основаниям крайних пиков) (рис. 15). В диапазоне концентраций, приведенных в табл. 20, градуировочный график представляет собой прямую линию. При построении графика целесообразно использовать метод наименьших квадратов [3]. По полученному графику можно вычислить градуировочный коэффициент K , численно равный котангенсу угла наклона градуировочной прямой. Этим коэффициентом можно пользоваться для вычисления концентрации НП в пробах морской воды наравне с графиком.

6.3. Подготовка ИК-прибора к работе

Подготовку ИК-спектрофотометра или ИК-анализатора к работе и эксплуатацию прибора проводят в соответствии с инструкцией к нему.

7. Выполнение измерений

Градуировочные растворы смеси Симарда или смеси ГОИН (приготовление см. п. 6.1) помещают в кювету длиной 10-40 мм, закрывают крышкой и измеряют поглощение растворов в интервале 2500-3000 (3,3-4 мкм) относительно исходного растворителя. Перед измерением поглощения каждого раствора кювету ополаскивают чистым растворителем или определяемым раствором. Для аналитических растворов, получаемых в результате обработки проб морской воды согласно п. 5, измерения выполняются таким же образом.

8. Обработка результатов

8.1. Вычисление результатов измерений

Определив концентрацию НП в аналитическом растворе ( , мг/мл) по градуировочному графику или с помощью коэффициента K, вычисляют концентрацию НП в воде (С, мг/л) по формуле:

,

где - объем экстракта (концентрата) до хроматографирования, мл; - объем пробы воды, л; А - степень концентрирования (равна 1, если концентрирование не применялось).