Xác định anion và cation trong nước thải dầu mỏ bằng cách sử dụng các cột nhiễm sắc thể NovaChrom
2026-08-06
Chromatography ion (IC) có độ nhạy cao và tính chọn lọc cao, cho phép xác định chính xác các ion độc hại và nguy hiểm ở nồng độ thấp trong nước thải dầu mỏ,như cation kim loại nặng và clorua nồng độ cao (Cl−Công nghệ này cung cấp dữ liệu chính xác cho việc thải nước thải phù hợp, giảm thiểu hiệu quả rủi ro môi trường và đảm bảo các doanh nghiệp đáp ứng các yêu cầu quy định.Bằng cách cho phép phân tích nhanh về thành phần ion và biến đổi nồng độ trong nước thải, kỹ thuật này cung cấp một cơ sở khoa học để điều chỉnh liều lượng hóa chất trong các quy trình xử lý và ngăn ngừa các thiết bị bị rò rỉ và ăn mòn,cuối cùng góp phần giảm chi phí và hiệu quả hoạt độngTrong việc theo dõi nguồn ô nhiễm và ứng phó khẩn cấp,Khả năng phát hiện hiệu quả cao của nó cho phép xác định nhanh các nguồn ô nhiễm và chụp tín hiệu đột biến nồng độ trong thời gian thựcNgoài ra, công nghệ này có thể cung cấp dữ liệu đáng tin cậy cho việc tái sử dụng nước thải và phục hồi các ion có giá trị,do đó thúc đẩy tái chế tài nguyên và tăng lợi ích kinh tế của các doanh nghiệp.
Trong nghiên cứu này, một cột nhiễm sắc thể NovaChrom và một bộ nhiễm sắc thể ion Wayeal đã được sử dụng để xác định anion và cation trong nước thải dầu mỏ.kết quả xét nghiệm ổn địnhNghiên cứu này cung cấp một tham chiếu thực tế cho việc xác định anion và cation trong nước thải dầu mỏ bằng sắc tố ion.
Từ khóa: cột nhiễm sắc thể ion; nước thải dầu mỏ; anion; cation; ion halide; strontium; barium; i-ốt.
1Thử nghiệm.
1.1 Thiết bị và chất phản ứng
Chromatograph ion: Chromatograph ion Wayeal, được trang bị một máy dò dẫn điện.
Cột nhiễm sắc thể anion: HS-5A-P3, 4.0×250mm;
Cột bảo vệ anion: HS-5AG, 4×30mm;
Cột nhiễm sắc thể cation: MS-5C-P1, 4.6×250mm;
Cột bảo vệ cation: MS-5CG, 4×30mm;
Các hộp mực xử lý trước: hộp mực RP, hộp mực Na;
dung dịch tiêu chuẩn clo (1000mg/l);
dung dịch tiêu chuẩn bromure (1000mg/L);
dung dịch tiêu chuẩn i-ốt (1000mg/L);
dung dịch tiêu chuẩn natri (1000mg/l);
dung dịch tiêu chuẩn kali (1000mg/l);
dung dịch tiêu chuẩn magiê (1000mg/l);
dung dịch tiêu chuẩn canxi (1000 mg/l);
dung dịch tiêu chuẩn Strontium (1000mg/L);
dung dịch chuẩn Barium (1000mg/L);
Tiêm dùng một lần (2mL);
Bộ lọc ống tiêm nước (0.45μm);
1.2 Xử lý trước mẫu
1.2.1 Xử lý trước mẫu để phân tích anion
Mẫu thử đầu tiên được lọc qua 0.45μSau đó lọc được qua một hộp mực RP và một hộp mực Na để tinh khiết, và cuối cùng được pha loãng 1000 lần và 50 lần trước khi phân tích.
1.2.2 Xử lý trước mẫu để phân tích cation
Mẫu thử đầu tiên được lọc qua 0.45μSau đó lọc được qua một hộp mực RP để tinh khiết, và cuối cùng được pha loãng 500 lần và 50 lần trước khi phân tích.
1.3 Điều kiện vận hành thiết bị
1.3.1 Điều kiện hoạt động cho phân tích anion
Nhiệt độ cột: 30°C;
Nhiệt độ tế bào dẫn điện: 35°C;
Eluent: 21️Phân trộn gradient KOH 40mM;
Tốc độ dòng chảy: 1,0 mL/phút;
Khối lượng tiêm: 25μL
1.3.2 Điều kiện hoạt động cho phân tích cation
Nhiệt độ cột: 40°C;
Nhiệt độ tế bào dẫn điện: 45°C;
Eluent: 12mM MSA (methanesulfonic acid);
Tốc độ dòng chảy: 1,0 mL/phút;
Khối lượng tiêm: 25μL
2Kết quả và thảo luận
2.1 Kiểm tra anion
2.1.1 Định chuẩn đường cong
Bảng 1
|
Độ dốc nồng độ của chuỗi đường cong tiêu chuẩn (mg/L) |
|||||
|
Các hợp chất |
Đường cong tiêu chuẩn 1 |
Đường cong tiêu chuẩn 2 |
Đường cong tiêu chuẩn 3 |
Đường cong tiêu chuẩn 4 |
Đường cong tiêu chuẩn 5 |
|
Cl− |
2 |
4 |
10 |
15 |
20 |
|
B- |
1 |
2 |
3 |
5 |
8 |
|
Tôi...− |
0.5 |
1 |
2 |
3 |
5 |

Hình 1. Chromatogram chồng chéo của các giải pháp hiệu chuẩn đường cong
Bảng 2. Dữ liệu tuyến tính cho anion
|
Chất hợp chất |
Phương trình hiệu chuẩn |
Tỷ lệ tương quan (R) |
|
Cl- |
y=20,42722x-1.88512 |
0.99992 |
|
Br− |
y=7.38112x 0.41457 |
0.99959 |
|
Tôi... |
y=3.71627x 0.22834 |
0.99980 |
2.1.2 Kiểm tra mẫu

Hình 2. Chromatogram của clo trong mẫu Loãng 1000 lần

Hình 3. Chromatogram của Bromide trong mẫu Loãng 50 lần

Hình 4. Chromatogram của Iodide trong mẫu (không pha loãng)
Bảng 3. Kết quả phân tích thử nghiệm mẫu
|
Chất hợp chất |
Cl− |
Br− |
||||
|
Tên mẫu |
Nồng độ đo (mg/l) |
Nhân tố pha loãng |
Nồng độ ban đầu ((mg/l) |
Nồng độ đo (mg/l) |
Nhân tố pha loãng |
Nồng độ ban đầu ((mg/l) |
|
1 |
11.759 |
1000 |
11.759 |
3.705 |
50 |
185.25 |
|
2 |
11.741 |
1000 |
11.741 |
3.704 |
50 |
185.20 |
|
3 |
11.769 |
1000 |
11.769 |
3.715 |
50 |
185.75 |
|
4 |
11.766 |
1000 |
11.766 |
3.709 |
50 |
185.45 |
|
5 |
11.836 |
1000 |
11.836 |
3.644 |
50 |
182.20 |
|
6 |
11.824 |
1000 |
11.824 |
3.704 |
50 |
185.20 |
|
7 |
11.833 |
1000 |
11.833 |
3.751 |
50 |
187.55 |
|
Trung bình |
11.79 |
1000 |
11790 |
3.705 |
50 |
185.25 |
|
RSD (%) |
0.337 |
/ |
/ |
0.850 |
/ |
/ |
|
Chất hợp chất |
Tôi... |
||
|
Tên mẫu |
Thời gian lưu giữ (min) |
Khu vực đỉnh caoμS*s) |
Kết quả (mg/l) |
|
1 |
29.920 |
7.363 |
2.043 |
|
2 |
29.910 |
7.393 |
2.051 |
|
3 |
29.953 |
7.363 |
2.043 |
|
Trung bình |
29.297 |
7.373 |
2.046 |
|
RSD (%) |
0.075 |
0.235 |
0.226 |
Lưu ý: Do các tạp chất quá nhiều trong mẫu chưa pha loãng, chỉ có ba lần tiêm để xác định nồng độ i-ốt.Các RSD của thời gian giữ lại cho clo và bromua là 0.035% và 0,033%, tương ứng, và RSD của vùng đỉnh lần lượt là 0,339% và 0,866%.
2.2 Kiểm tra Cation
2.2.1 Định chuẩn đường cong
Bảng 4
|
Độ dốc nồng độ của chuỗi đường cong tiêu chuẩn (mg/L) |
||||||
|
Các hợp chất |
Đường cong tiêu chuẩn 1 |
Tiêu chuẩn Đường cong 2 |
Tiêu chuẩn Khúc cong 3 |
Tiêu chuẩn Khúc cong 4 |
Tiêu chuẩn Đường cong 5 |
Tiêu chuẩn Đường cong 5 |
|
Na+ |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
|
K+ |
0.5 |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
|
Mg2+ |
0.5 |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
|
Ca2+ |
0.5 |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
|
Sr2+ |
0.5 |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
|
Ba2+ |
0.5 |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |

Hình 5. Chromatogram chồng chéo của các giải pháp hiệu chuẩn đường cong cho cation
Bảng 5 Tính tuyến tính cho cation
|
Chất hợp chất |
Phương trình hiệu chuẩn |
Tỷ lệ tương quan (R) |
|
Na+ |
y=19.07277x+14.37417 |
0.99979 |
|
K+ |
y=12.52649x 126417 |
1.00000 |
|
Mg2+ |
y=35.33912x-8.40004 |
0.99975 |
|
Ca2+ |
y=19.56433x 184130 |
0.99957 |
|
Sr2+ |
y=8.81645x-3.48190 |
0.99963 |
|
Ba2+ |
y = 4,38298x 183892 |
0.99973 |
2.2.2 Kiểm tra mẫu

Hình 6. Chromatogram của natri và canxi trong mẫu Loãng 500 lần

Hình 7. Chromatogram của kali, magiê, strontium, và bari ion trong mẫu Loãng 50 lần
Bảng 6 Dữ liệu thử nghiệm mẫu
|
Chất hợp chất |
Na+ |
K+ |
||||
|
Tên mẫu |
Nồng độ đo (mg/l) |
Nhân tố pha loãng |
Nồng độ ban đầu ((mg/l) |
Nồng độ đo (mg/l) |
Nhân tố pha loãng |
Nồng độ ban đầu ((mg/l) |
|
1 |
8.606 |
500 |
4303 |
1.733 |
50 |
86.65 |
|
2 |
8.610 |
500 |
4305 |
1.738 |
50 |
86.90 |
|
3 |
8.571 |
500 |
4285.5 |
1.735 |
50 |
86.75 |
|
4 |
8.727 |
500 |
4363.5 |
1.731 |
50 |
86.55 |
|
5 |
8.668 |
500 |
4334 |
1.733 |
50 |
86.65 |
|
6 |
8.602 |
500 |
4301 |
1.733 |
50 |
86.65 |
|
7 |
8.612 |
500 |
4306 |
1.737 |
50 |
86.85 |
|
Trung bình |
8.628 |
500 |
4314 |
1.734 |
50 |
86.70 |
|
RSD (%) |
0.337 |
/ |
|
0.144 |
/ |
/ |
|
Chất hợp chất |
Sr2+ |
Ba2+ |
||||
|
Tên mẫu |
Nồng độ đo (mg/l) |
Nhân tố pha loãng |
Nồng độ ban đầu ((mg/l) |
Nồng độ đo (mg/l) |
Nhân tố pha loãng |
Nồng độ ban đầu ((mg/l) |
|
1 |
4.854 |
50 |
242.7 |
1.749 |
50 |
87.45 |
|
2 |
4.856 |
50 |
242.8 |
1.779 |
50 |
88.95 |
|
3 |
4.850 |
50 |
242.5 |
1.779 |
50 |
88.95 |
|
4 |
4.830 |
50 |
241.5 |
1.760 |
50 |
88.00 |
|
5 |
4.844 |
50 |
242.2 |
1.768 |
50 |
88.40 |
|
6 |
4.825 |
50 |
241.3 |
1.779 |
50 |
88.95 |
|
7 |
4.866 |
50 |
243.3 |
1.755 |
50 |
87.75 |
|
Trung bình |
4.846 |
50 |
242.3 |
1.767 |
50 |
88.35 |
|
RSD (%) |
0.301 |
/ |
/ |
0.712 |
/ |
/ |