专利名称：一种硅酸镁吸附剂的处理方法
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/T 16488-1996水质石油类和动植物油的测定红外光度法”，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% (质量)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，对极性物质的吸附效率高等优点。本发明硅酸镁吸附剂的处理方法过程如下首先用无机酸溶液浸渍，然后用有机酸溶液浸渍，洗至中性后进行干燥和焙烧处理。本发明吸附剂的处理方法中，无机酸选自盐酸、硝酸、硫酸或磷酸，无机酸溶液浸渍可以采用饱和浸渍，也可以采用过饱和浸渍，无机酸溶液的浓度为005 0. 2mol/L，浸渍温度为20 70°C，浸渍时间为30 90min。有机酸选自Cl C4的有机羧酸，如甲酸、醋酸、乙二酸、柠檬酸等，有机酸溶液的浓度为0. 05 0. 5mol/L，浸渍温度为20 70°C，浸渍时间为15 60min。浸渍后的硅酸镁吸附剂可以先用有机溶剂洗涤，再用纯水洗涤至中性。有机溶剂如甲醇、乙醇、丙酮等。干燥可以采用常压干燥或真空干燥，干燥的温度一般为100 200°C，干燥时间一般为1 5h。干燥后的焙烧处理条件为在500 700°C下焙烧1 4h。焙烧后降温至100 200°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关键在于(1)使用无机酸和有机酸对吸附剂进行改性处理，可以使吸附剂表面去质子化，活化吸附点位，改善吸附性能。从而提高了硅酸镁吸附剂的吸附稳定性和重复性。(2)采用活化的硅酸镁吸附剂，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(石油烃)的回收率也较高。本发明硅酸镁吸附剂的处理方法中，经过酸改性后的硅酸镁对石油烃和极性物质测定结果的重复性有了很大的提高，对石油烃的回收率，特别是对极性物质的吸收效率也得到了很大的提高。
图1是装有硅酸镁吸附剂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。
具体实施例方式以下说明本发明的一种具体操作过程，以进一步说明本发明的方法和效果。(1)稀盐酸浸渍称取2. 5g浓盐酸稀释至500ml，配制成浓度为0. 05mol/L的稀盐酸。将硅酸镁放入稀盐酸中浸渍，其体积比为V稀盐酸Ymms= 2 1，浸渍温度为25°C，浸渍时间为40min。⑵醋酸浸渍称取1. 52113g冰醋酸稀释至500ml，配制成浓度约为0. 05mol/L的冰醋酸，将硅酸镁放入冰醋酸中浸渍，其体积比为=Vwgig Yms= 1 1，浸渍温度为25°C，浸渍时间为 20mino(3)甲醇和纯水洗涤浸渍后的硅酸镁吸附剂首先用甲醇在磁力搅拌器下进行洗涤，其体积比为V + 醇:Vmmij= 2 1，搅拌时间为15min。然后用纯水在磁力搅拌器下洗涤，洗至中性。(4)干燥和焙烧将洗涤后的硅酸镁吸附剂放入马弗炉内进行干燥焙烧，在150°C下干燥2h，然后将温度升到600°C下焙烧，焙烧时间为3h。(5)降温冷却将焙烧后的硅酸镁吸剂剂降温至200 V，放入干燥器内降温冷却，待用。比较例将上述改性硅酸镁和按“GB/T 16488-1996”方法处理的减活硅酸镁分别装入图1 玻璃层析柱(020mm X 160mm)中，硅酸镁填充高度均为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 )。 极性标准样品选择豆油、芝麻油、花生油。(1)称取重量约为0. 1631g石油烃标样，用四氯化碳定容至500ml，配制成浓度为 326mg/L的石油烃标样。将混合均勻的石油烃标样用移液管分别移入4个IOOml容量瓶，让相同浓度的4个IOOml石油烃标样分别通过本发明的改性硅酸镁玻璃层析柱，将滤液用四氯化碳分别定容至250ml。用JK-951型多功能红外测油仪分别进行测定，改性硅酸镁吸附石油烃重复性见表1。表1本发明改性硅酸镁吸附石油烃重复性
丨后浓度，@附后平均浓~δ准偏差「相对标准偏差序号‘
mg/L度，mg/L(SD)(RSD), %
^1Γ31---------
2129
________ 1323.002.27
3131
~4Γ36同样方法配制相同浓度上述石油烃标样，将配制好的4个IOOml石油烃标样分别通过按“GB/T 16488-1996”方法处理的减活硅酸镁玻璃层析柱，将滤液用四氯化碳分别定容至250ml。用JK-951型多功能红外测油仪分别进行测定，“GB/T 16488-1996”中减活硅酸镁吸附石油烃重复性见表2。表2“GB/T 16488-1996”中减活硅酸镁吸附石油烃重复性
吸附运浓度，电附后平均浓度，Wmmi”FllSSBteiF"
序号
mg/Lmg/L(SD)(RSD), %
___j125--
2 128
____1286.034.71
3122
~4136(2)称量0.0812g、0. 1623g、0. 2321g石油烃，分别置于250ml容量瓶中用四氯化碳定容，摇勻后用移液管将每个250ml容量瓶中的溶液分别移入两个IOOml容量瓶，配制成两组相同浓度的石油烃标准序列。让两组相同浓度的石油烃标准序列分别通过本发明的改性硅酸镁玻璃层析柱和按“GB/T 16488-1996”方法处理的减活硅酸镁玻璃层析柱。最终定容体积为250ml。用JK-951型多功能红外测油仪分别进行测定，两种硅酸镁处理方式的回收率见表3和表4。表3本发明改性硅酸镁吸附石油烃回收率
I[mρ丽农度’ -1及附后浓度1回收率， 一丨予 ^___mg/L__mg/L__% —
132412999.5--------------------------
2648261101
392937199.8注吸附后稀释2.5倍。表4“GB/T 16488-1996”中减活硅酸镁吸附石油烃回收率
权利要求
1.一种硅酸镁吸附剂的处理方法，其特征在于硅酸镁吸附剂首先用无机酸溶液浸渍， 然后用有机酸溶液浸渍，洗至中性后进行干燥和焙烧处理。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于无机酸选自盐酸、硝酸、硫酸或磷酸，无机酸溶液浸渍采用饱和浸渍，或者采用过饱和浸渍。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于无机酸溶液的浓度为0.05 0. 2mol/ L，浸渍温度为20 70°C，浸渍时间为30 90min。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于有机酸选自Cl C4的有机羧酸。
5.按照权利要求1或4所述的方法，其特征在于有机酸溶液的浓度为0.05 0. 5mol/ L，浸渍温度为20 70°C，浸渍时间为15 60min。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于有机酸浸渍后的硅酸镁吸附剂先用有机溶剂洗涤，再用纯水洗涤至中性。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于有机溶剂为甲醇、乙醇或丙酮。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于干燥采用常压干燥或真空干燥，干燥的温度为100 200°C，干燥时间一般为1 5h。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于焙烧处理条件为在500 700°C下焙烧1 4h0
10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于焙烧后降温至100 200°C时，放入干燥器内降温冷却。
全文摘要
本发明公开了一种硅酸镁吸附剂的处理方法，硅酸镁吸附剂首先用无机酸溶液浸渍，然后用有机酸溶液浸渍，洗至中性后进行干燥和焙烧处理。无机酸溶液的浓度为0.05～0.2mol/L，有机酸溶液的浓度为0.05～0.5mol/L。与现有方法相比，本发明方法处理的硅酸镁吸附剂具有测定结果重复性好，对极性物质的吸附效率高等优点，可以用于水质中石油类和动植物油测定过程中。
文档编号B01J20/30GK102451661SQ201010514019
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月15日 优先权日2010年10月15日
发明者周艳红, 李凌波, 许谦 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院