本发明涉及油类物质检测方法领域，具体地，本发明涉及一种水质中石油类和动植物油类的快速测定方法。
背景技术：
水体石油类和动植物油类污染是指石油类和动植物油类进入河流、湖泊或地下水后，其含量超过了水体的自净能力，使水体的物理性质、化学性质或生物群落组成发生变化，从而降低水体的使用价值和使用功能。石油类和动植物油类污染物进入水体后，会在水体表面形成一层厚度不一的油膜。据测定，每滴石油在水面上能形成大约0.25m2的油膜，每吨石油能覆盖5×106 m2的水面。油膜使水面与大气隔绝，导致水体的溶解氧减少，从而影响水体的自净作用，致使水底质变黑发臭。油膜还可贴在水体中的微粒上或水生生物上，不断扩散和下沉，污染范围越扩越大，破坏水体生态环境。
近几年利用红外分光光度法检测水中油类物质的含量在我国应用广泛。现行的国标或行标方法测定水中石油类和动植物油类的含量都需要利用有机溶剂进行液液萃取。在整个萃取过程中，使用了大量的挥发性有机溶剂。无论是2012年6月1日实施的《水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》（HJ637-2012）还是《水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》（GB/T 16488-1996），都是用四氯化碳萃取样品中的油类物质，测定总油，然后将萃取液四氯化碳用硅酸镁吸附，除去动植物油类等极性物质后测定石油类。但四氯化碳易挥发，且毒性较大，可造成化学性器官损伤。
技术实现要素：
本发明主要克服上述现有技术的缺陷，提供醋酸胍离子液体作为萃取剂在测定水质中石油类和动植物油类的浓度中的应用。使用醋酸胍离子液体作为萃取剂一方面可以适当提高检出限和测定下限；另一方面，醋酸胍离子液体为高效、选择性强的功能性离子液体，可代替有毒、易挥发的有机溶剂，绿色环保，对环境和实验操作人员的保护具有很大的意义。
本发明的另一目的在于提供一种测定水质中石油类和动植物油类的浓度的检测方法，所述检测方法利用了醋酸胍离子液体作为萃取剂，简便易行。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
本发明公开了醋酸胍离子液体作为萃取剂在测定水质中石油类和动植物油类的浓度中的应用。
本发明主要是利用醋酸胍离子液体替代常规的萃取剂四氯化碳以测定水质中石油类和动植物油类的浓度。石油类和动植物油类在醋酸胍离子液体中具有较好的溶解性，而醋酸胍离子液体与水不互溶，从而可将石油类和动植物油类从水质中萃取出来。
本发明还公开了一种测定水质中石油类和动植物油类的浓度的检测方法，包括如下步骤：
S1、用醋酸胍离子液体萃取水质样品中的油类物质，得到有机相；
S2、用干燥剂处理有机相以除水得到萃取液；
S3、将萃取液分为两份，一份萃取液利用红外分光光度法测定总油在2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1处的吸光度A1.2930、A1.2960、A1.3030；
S4、另一份萃取液用硅酸镁吸附得到石油类，利用红外分光光度法测定石油类在2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1处的吸光度A2.2930、A2.2960、A2.3030；
S5、根据式（1）计算总油的浓度ρ1，根据式（2）计算石油类的浓度ρ2，根据式（3）计算动植物油类的浓度3：
其中，
1—样品中总油的浓度，mg/L；
2—样品中石油类的浓度，mg/L；
3——样品中动植物油类的浓度，mg/L；
A1.2930、A1.2960、A1.3030—各对应波数下测得萃取液的吸光度的吸光度；
A2.2930、A2.2960、A2.3030—各对应波数下测得经硅酸镁吸附后滤出液的吸光度；
VO—萃取溶剂的体积，ml；
VW—样品体积，ml；
D—萃取液稀释的倍数；
X、Y、Z、F—校正系数，校正系数的测定与现有技术基本相同，区别在于用醋酸胍离子液体替换四氯化碳做参比溶液。
水质中总油和石油类均含有波数分别为2930 cm-1（CH2基团中C—H键的伸缩振动）、2960 cm-1（CH3基团中的C—H键的伸缩振动）和3030 cm-1（芳香环中C—H键的伸缩振动）的特性峰，从而可利用红外分分光度法测定谱带处的吸光度A2930、A2960、A3030，从而计算出总油和石油类的浓度，再通过两者浓度的差值计算出动植物油类的浓度。
进一步地，本发明还可单独测定水样中石油类的浓度，所述水质中石油类的浓度的检测方法包括如下步骤：
N1.用醋酸胍离子液体萃取水质样品中的油类物质，得到有机相；
N2.用干燥剂处理有机相以除水得到萃取液；
N3.将萃取液用硅酸镁吸附得到石油类，利用红外分光光度法测定石油类在2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1处的吸光度A2.2930、A2.2960、A2.3030；
N4.根据式（2）计算石油类的浓度ρ2。
优选地，步骤S2所述干燥剂为无水硫酸钠。
优选地，所述步骤S2为：将50～60mL萃取液转移至已加5～6g无水硫酸钠的容器中，摇晃，若无水硫酸钠全部结晶成块，则继续补加无水硫酸钠，摇晃，直至有无水硫酸钠保持粉末状，静置，将上层水相全部转移至量筒中。
优选地，所述步骤S4为：向25～30mL萃取液中加入2～3g硅酸镁，置于旋转振荡器上，以180～200rpm的速度连续振荡10～30min，静置沉淀后，上清液经玻璃砂芯漏斗过滤得到石油类，利用红外分光光度法测定石油类于2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1处的吸光度A2.2930、A2.2960、A2.3030。
优选地，所述醋酸胍离子液体满足：在2800 cm-1～3100cm-1之间扫描，不出现锐峰，其吸光度值应不超过0.12。
优选地，所述无水硫酸钠经过以下预处理：在500～600℃下加热3～5h，冷却后装入磨口玻璃瓶中，置于干燥器内贮存。
优选地，所述硅酸镁经过以下预处理：取硅酸镁于瓷蒸发皿中，置于马弗炉内500～600℃下加热3～5h，在炉内冷却至约200℃后，移入干燥器中冷却至室温，容器保存；使用时，硅酸镁置于容器中，根据硅酸镁的重量，按6%（m/m）比例加入蒸馏水，密封并振荡数分钟，放置约10～15h后使用。
所述水质具体地可为地表水、地下水、工业废水或生活污水。
本发明想要除去醋酸胍离子液体和动植物油以得到纯净的石油类还可通过吸附柱进行过柱提纯，所述吸附柱为：内径10mm，长约200mm的玻璃柱，出口处填塞少量用醋酸胍离子液体浸泡并晾干后的玻璃棉，将硅酸镁缓缓倒入玻璃柱中，边倒边轻轻敲打，填充高度约为80mm。
校正系数的测定参考的为现有技术，具体过程如下：
分别量取2.00ml正十六烷标准贮备液、2.00ml异辛烷标准贮备液和10.00 ml苯标准贮备液于3个100ml容量瓶中，用醋酸胍离子液体定容至标线，摇匀，正十六烷、异辛烷和苯标准溶液的浓度分别为20mg/L、20mg/L和100mg/L；
用醋酸胍离子液体做参比溶液，使用4cm比色皿，分别测量正十六烷、异辛烷和苯标准溶液在2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1处的吸光度A2930、A2960、A3030。正十六烷、异辛烷和苯标准溶液在上述波数处的吸光度均符合公式（4），由此得出的联立方程式经求解后，可分别得到相应的校正系数X，Y，Z和F。
式中：ρ——醋酸胍中总油的含量，mg/L
A2930、A2960、A3030——各对应波数下测得的吸光度；
X、Y、Z——与各种C-H键吸光度相对应的系数；
F——脂肪烃对芳香烃影响的校正因子，即正十六烷在2930 cm−1与 3030 cm−1处的吸光度之比。
对于正十六烷和异辛烷，由于其芳香烃含量为零，即=0，则有：
由公式（5）可得F值，由公式（6）和（7）可得X和Y值。对于苯，则有：
由公式（8）可得Z值，式中：
ρ(H)——正十六烷标准溶液的浓度，mg/L；
ρ(I)——异辛烷标准溶液的浓度，mg/L；
ρ(B)——苯标准溶液的浓度，mg/L；
A2930（H）、A2960（H）、A3030（H）——各对应波数下测得正十六烷标准溶液的吸光度；
A2930（I）、A2960（I）、A3030（I）——各对应波数下测得异辛烷标准溶液的吸光度；
A2930（B）、A2960（B）、A3030（B）——各对应波数下测得苯标准溶液的吸光度；
其中，各标准溶液如下：
石油类标准贮备液：ρ=1000 mg/L，直接购买市售有证标准溶液；
正十六烷标准贮备液：ρ=1000 mg/L：称取0.1000g正十六烷于100ml容量瓶中，用醋酸胍离子液体定容，摇匀；
异辛烷标准贮备液：ρ=1000 mg/L：称取0.1000g异辛烷于100ml容量瓶中，用醋酸胍离子液体定容，摇匀；
苯标准贮备液：ρ=1000 mg/L：称取0.1000g苯于100ml容量瓶中，用醋酸胍离子液体定容，摇匀。
与现有技术相比，本发明的创新点在于：使用醋酸胍离子液体作为萃取剂一方面可以适当提高检出限和测定下限；另一方面，醋酸胍离子液体为高效、选择性强的功能性离子液体，可代替有毒、易挥发的有机溶剂，绿色环保，对环境和实验操作人员的保护具有很大的意义。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明。
实施例中校正系数的测定如下：
分别量取2.00ml正十六烷标准贮备液、2.00ml异辛烷标准贮备液和10.00 ml苯标准贮备液于3个100ml容量瓶中，用醋酸胍离子液体定容至标线，摇匀，正十六烷、异辛烷和苯标准溶液的浓度分别为20mg/L、20mg/L和100mg/L；
用醋酸胍离子液体做参比溶液，使用4cm比色皿，分别测量正十六烷、异辛烷和苯标准溶液在2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1处的吸光度A2930、A2960、A3030。正十六烷、异辛烷和苯标准溶液在上述波数处的吸光度均符合公式（4），由此得出的联立方程式经求解后，可分别得到相应的校正系数X，Y，Z和F。
式中：ρ——醋酸胍中总油的含量，mg/L
A2930、A2960、A3030——各对应波数下测得的吸光度；
X、Y、Z——与各种C-H键吸光度相对应的系数；
F——脂肪烃对芳香烃影响的校正因子，即正十六烷在2930 cm−1与 3030 cm−1处的吸光度之比。
对于正十六烷和异辛烷，由于其芳香烃含量为零，即=0，则有：
由公式（5）可得F值，由公式（6）和（7）可得X和Y值。对于苯，则有：
由式（8）可得Z值，式中：
ρ(H)——正十六烷标准溶液的浓度，mg/L；
ρ(I)——异辛烷标准溶液的浓度，mg/L；
ρ(B)——苯标准溶液的浓度，mg/L；
A2930（H）、A2960（H）、A3030（H）——各对应波数下测得正十六烷标准溶液的吸光度；
A2930（I）、A2960（I）、A3030（I）——各对应波数下测得异辛烷标准溶液的吸光度；
A2930（B）、A2960（B）、A3030（B）——各对应波数下测得苯标准溶液的吸光度；
其中，各标准溶液如下：
石油类标准贮备液：ρ=1000 mg/L，直接购买市售有证标准溶液；
正十六烷标准贮备液：ρ=1000 mg/L：称取0.1000g正十六烷于100ml容量瓶中，用醋酸胍离子液体定容，摇匀；
异辛烷标准贮备液：ρ=1000 mg/L：称取0.1000g异辛烷于100ml容量瓶中，用醋酸胍离子液体定容，摇匀；
苯标准贮备液：ρ=1000 mg/L：称取0.1000g苯于100ml容量瓶中，用醋酸胍离子液体定容，摇匀。
醋酸胍离子液体：普通市售有证醋酸胍离子标准溶液。
测定的校正系数如下：X——42.1；Y——75.2；Z——475；F——34.6。
实施例1
N1、将300mL地表水样品转移至1000ml分液漏斗中，量取30.0ml醋酸胍离子液体洗涤样品瓶后，全部转移至分液漏斗中；振荡3min，并经常开启旋塞排气，静置分层后，将下层有机相转移至已加入3g无水硫酸钠的具塞磨口锥形瓶中；
N2、摇动数次，如果无水硫酸钠全部结晶成块，需要补加无水硫酸钠，静置，将上层水相全部转移至2000ml量筒中；
N3、向萃取液中加入3g硅酸镁，置于旋转振荡器上，以180～200rpm的速度连续振荡20min，静置沉淀后，上清液经玻璃砂芯漏斗过滤至具塞磨口锥形瓶中得到石油类，利用红外分光光度法测定石油类于2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1处的吸光度A2.2930、A2.2960、A2.3030；
N4、根据式（2）计算石油类的浓度ρ2。
实施例2
N1、将300mL地下水样品转移至1000ml分液漏斗中，量取30.0 ml醋酸胍离子液体洗涤样品瓶后，全部转移至分液漏斗中；振荡3min，并经常开启旋塞排气，静置分层后，将下层有机相转移至已加入3g无水硫酸钠的具塞磨口锥形瓶中；
N2、摇动数次，如果无水硫酸钠全部结晶成块，需要补加无水硫酸钠，静置，将上层水相全部转移至2000ml量筒中；
N3、向萃取液中加入3g硅酸镁，置于旋转振荡器上，以180～200rpm的速度连续振荡20min，静置沉淀后，上清液经玻璃砂芯漏斗过滤至具塞磨口锥形瓶中得到石油类，利用红外分光光度法测定石油类于2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1处的吸光度A2.2930、A2.2960、A2.3030；
N4、根据公式（2）计算石油类的浓度ρ2。
实施例3
S1、将300mL工业废水样品转移至1000ml分液漏斗中，量取30.0 ml醋酸胍离子液体洗涤样品瓶后，全部转移至分液漏斗中；振荡3min，并经常开启旋塞排气，静置分层后，将下层有机相转移至已加入3g无水硫酸钠的具塞磨口锥形瓶中；
S2、摇动数次，如果无水硫酸钠全部结晶成块，需要补加无水硫酸钠，静置，将上层水相全部转移至2000ml量筒中；
S3、将萃取液分为两份，其中一份利用红外分光光度法测定总油在2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1处的吸光度A1.2930、A1.2960、A1.3030；
S4、向另一份萃取液中加入5g硅酸镁，置于旋转振荡器上，以180～200rpm的速度连续振荡20min，静置沉淀后，上清液经玻璃砂芯漏斗过滤至具塞磨口锥形瓶中得到石油类，利用红外分光光度法测定石油类于2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1处的吸光度A2.2930、A2.2960、A2.3030；
S5、根据式（1）计算总油的浓度ρ1，根据式（2）计算石油类的浓度ρ2，根据式（3）计算动植物油类的浓度ρ3。
实施例4
S1、将300mL生活污水样品转移至1000ml分液漏斗中，量取30.0 ml醋酸胍离子液体洗涤样品瓶后，全部转移至分液漏斗中；振荡3min，并经常开启旋塞排气，静置分层后，将下层有机相转移至已加入3g无水硫酸钠的具塞磨口锥形瓶中；
S2、摇动数次，如果无水硫酸钠全部结晶成块，需要补加无水硫酸钠，静置，将上层水相全部转移至2000ml量筒中；
S3、将萃取液分为两份，其中一份利用红外分光光度法测定总油在2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1处的吸光度A1.2930、A1.2960、A1.3030；
S4、向另一份萃取液中加入5g硅酸镁，置于旋转振荡器上，以180～200rpm的速度连续振荡20min，静置沉淀后，上清液经玻璃砂芯漏斗过滤至具塞磨口锥形瓶中得到石油类，利用红外分光光度法测定石油类于2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1处的吸光度A2.2930、A2.2960、A2.3030；
S5、根据式（1）计算总油的浓度ρ1，根据式（2）计算石油类的浓度ρ2，根据式（3）计算动植物油类的浓度ρ3。
上述实施例中的式（1）、式（2）、式（3）如下：
其中，
1—样品中总油的浓度，mg/L；
2—样品中石油类的浓度，mg/L；
3——样品中动植物油类的浓度，mg/L；
A1.2930、A1.2960、A1.3030—各对应波数下测得萃取液的吸光度的吸光度；
A2.2930、A2.2960、A2.3030—各对应波数下测得经硅酸镁吸附后滤出液的吸光度；
VO—萃取溶剂的体积，ml；
VW—样品体积，ml；
D—萃取液稀释的倍数；
X、Y、Z、F—校正系数。
对比例1
以普通自来水代替实施例1中的生活污水样品，其余与实施例1相同。
对比例2
以四氯化碳代替对比例1中的醋酸胍离子液体，其余与对比例1相同。
对比例3
以四氯化碳代替实施例1中的醋酸胍离子液体，其余与实施例1相同。
对比例2和对比例3用四氯化碳做萃取液时校正系数的测定是参照《水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》（HJ637-2012），所测出的校正系数X、Y、Z、F分别为：X——40.7；Y——78.3；Z——468；F——33.9。
实施例1、2和对比例1、2的V0、Vw、A2.2930、A2.2960、A2.3030以及通过公式计算得到的石油类的浓度2见表1，实施例3、4的V0、Vw、A1.2930、A1.2960、A1.3030、A2.2930、A2.2960、A2.3030、以及通过公式计算得到的总油的浓度1、石油类的浓度2动植物油类的浓度3见表1。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应包括在本发明权利要求的保护范围之内。