Способ изготовления стандартных образцов массовой доли нефтепродуктов в кварцевом песке



Способ изготовления стандартных образцов массовой доли нефтепродуктов в кварцевом песке
Способ изготовления стандартных образцов массовой доли нефтепродуктов в кварцевом песке
Способ изготовления стандартных образцов массовой доли нефтепродуктов в кварцевом песке

 

G01N1/28 - Исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств (разделение материалов вообще B01D,B01J,B03,B07; аппараты, полностью охватываемые каким-либо подклассом, см. в соответствующем подклассе, например B01L; измерение или испытание с помощью ферментов или микроорганизмов C12M,C12Q; исследование грунта основания на стройплощадке E02D 1/00;мониторинговые или диагностические устройства для оборудования для обработки выхлопных газов F01N 11/00; определение изменений влажности при компенсационных измерениях других переменных величин или для коррекции показаний приборов при изменении влажности, см. G01D или соответствующий подкласс, относящийся к измеряемой величине; испытание

Владельцы патента RU 2599131:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова" (ФГБНУ "ВНИИ агрохимии") (RU)

Изобретение относится к способам изготовления стандартных образцов состава для оперативного и статистического контроля погрешности результатов измерений, в частности измерений массовой доли нефтепродуктов в почвах, грунтах и донных отложениях. Смешивают нефтепродукт с отмытым, высушенным и просеянным кварцевым песком фракцией 0,1-0,5 мм. Проводят аттестацию полученного материала по массовой доле нефтепродукта. При этом нефтепродукт добавляют к кварцевому песку в виде раствора в легколетучем неполярном органическом растворителе с последующим испарением растворителя при комнатной температуре в течение 5-7 дней. Полноту испарения растворителя контролируют взвешиванием сосуда с образцом. В качестве нефтепродукта используется моторное масло. В качестве растворителя используется гексан. Обеспечивается повышение качества анализа при определении содержания нефтепродуктов в почвах, грунтах и донных отложениях. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

 

Изобретение относится к способам изготовления стандартных образцов состава для оперативного и статистического контроля погрешности результатов измерений и направлено на повышение качества анализа при определении содержания нефтепродуктов в почвах, грунтах и донных отложениях. Указанный технический результат достигают тем, что способ изготовления стандартных образцов массовой доли нефтепродуктов в кварцевом песке включает очистку, промывание, высушивание и просеивание кварцевого песка; смешивание кварцевого песка с раствором нефтепродукта в легколетучем неполярном органическом растворителе; испарение растворителя при комнатной температуре и аттестацию полученного материала по массовой доле нефтепродуктов, что позволит осуществлять контроль методик выполнения измерений при определении содержания нефтепродуктов в почвах, грунтах и водных отложениях на всех стадиях анализа, включая стадии экстракции нефтепродуктов и очистки экстракта.

Изобретение относится к способам изготовления стандартных образцов состава для оперативного и статистического контроля погрешности результатов измерений, в частности к изготовлению стандартных образцов для метрологического обеспечения методик выполнения измерений при определении содержания нефтепродуктов в минеральных (пески, супеси, суглинки, глины), органогенных (торф, лесная подстилка), органо-минеральных почвах и донных отложениях.

Изобретение может быть использовано контрольно-аналитическими и метрологическими службами предприятий АПК, химической и других отраслей промышленности.

Известны различные способы изготовления стандартных образцов состава.

1. Изготовление стандартного образца природного материала.

Способ изготовления стандартного образца состава низинного торфа (RU 2482477, опубл. 20.05.2013) включает отбор материала в естественных условиях, сушку и измельчение, а также усреднение.

Способ получения стандартных образцов для поверки анализаторов состава зерна (SU 1733386, опубл. 15.05.1992) включает отбор проб зерна, составление смешанной пробы путем отбора равных по массе порций зерна по меньшой мере 10 сортов с последующим их перемешиванием до получения однородной смеси.

2. Изготовление стандартных образцов, состав которых отличается от состава природных материалов, включает определенные процедуры добавления необходимого компонента или удаления мешающего компонента.

Способ изготовления стандартных образцов состава дисперсных материалов, аттестованных по массовой доле воды (RU 2414692, опубл. 10.07.2009), включает предварительное нагревание используемого вещества для удаления адсорбированной воды и аттестацию содержащейся в используемом веществе химически связанной воды.

Недостатком всех вышеприведенных способов является невозможность получения стандартного образца с заданным содержанием интересующего компонента, выходящим за диапазон его содержания в природных материалах.

Известен способ изготовления образцов почвы, загрязненных нефтепродуктом, путем смешивания нефтепродукта с образцами чистой почвы, отобранными на той же местности, загрязнение которой анализируется (а.с. №1693480). Недостатками метода являются его невысокая достоверность из-за существующей зависимости полноты извлечения от сорбционных свойств субстрата (почв, грунтов и др.), вариабельность которых непостоянна даже у однотипных природных образований, а также малая стабильность образца, приводящая к постепенному снижению результатов определения нефтепродуктов как вследствие химических реакций с органическими компонентами почвы, которые приводят к реальному уменьшению их содержания, так и в результате прочной физической адсорбции на глинистых компонентах почвы, которая приводит к уменьшению их количества, экстрагируемого растворителями, используемыми в методиках выполнения измерений.

Основной задачей изобретения является создание стандартного образца, содержащего нефтепродукт, типичный для загрязнения сельскохозяйственных земель, и предназначенного для контроля качества измерений содержания нефтепродуктов в почвах в лабораториях АПК, а также других отраслей экономики, при обеспечении однородности свойств стандартного образца и его стабильности во времени.

Поставленная задача решается предлагаемым способом изготовления стандартных образцов состава дисперсных материалов, аттестованных по массовой доле нефтепродуктов, включающим аттестацию по массовой доле нефтепродуктов, в котором, согласно заявляемому техническому решению, к песчаной матрице добавляют раствор нефтепродукта в легколетучем неполярном органическом растворителе, который затем, после тщательного перемешивания, испаряют при комнатной температуре до полного испарения растворителя (в течение 5-7 дней). Полноту испарения контролируют взвешиванием сосуда с образцом.

Выбор песка в качестве твердой матрицы стандартного образца связан с тем обстоятельством, что нефтепродукты в почве взаимодействуют с ее органическими и глинистыми компонентами. Твердая фаза почвы состоит из частиц, различающихся по размеру, форме, природе (различные почвенные минералы, соли, гумус, а также растительные и животные остатки) и, следовательно, по адсорбирующей способности в отношении нефтепродуктов, что приводит к неравномерному распределению нефтепродукта между компонентами почвы. Поэтому в качестве твердой матрицы стандартного образца должен быть использован химически инертный однородный сыпучий материал, не реагирующий с нефтепродуктами. Возможные варианты: минеральный компонент сухой песчаной почвы после отмывания органических веществ, чистый кварцевый песок, дробленое стекло, керамика или другие инертные сыпучие материалы. При этом сыпучий материал должен быть подготовлен соответствующим образом: отмыт от возможных примесей, высушен и просеян сквозь сита для получения примерно равного размера частиц, чтобы обеспечить возможно более равномерные условия адсорбции нефтепродуктов на их поверхности. Кварцевый песок представляется наилучшим выбором, поскольку это однородный, химически стабильный материал (содержит до 99% оксида кремния SiO2); в то же время песок является компонентом практически любой почвы (иногда основным компонентом) и его физические свойства аналогичны свойствам почвы.

Однородность материала стандартного образца и стабильность его метрологических характеристик в течение всего срока годности обеспечиваются использованием и предварительной подготовкой кварцевого песка. Он тщательно очищается от видимых загрязнений, отмывается от органических, а также пылевидных, глинистых и илистых примесей под струей водопроводной воды, высушивается до воздушно-сухого состояния при комнатной температуре и просеивается через набор сит для отбора фракции от 0,1 до 0,5 мм. Полученный песок отличается высокой степенью чистоты и однородности по сравнению с образцами любых типов почв.

Однородность стандартного образца также обеспечивается использованием раствора нефтепродукта в органическом растворителе. Больший объем и меньшая вязкость раствора по сравнению с чистым нефтепродуктом позволяют достичь равномерного распределения нефтепродукта во всем объеме стандартного образца.

Стабильность стандартного образца также обеспечивается отсутствием взаимодействий нефтепродукта с твердофазной матрицей вследствие отсутствия в отмытом песке органических, пылевидных, глинистых и илистых материалов.

В качестве нефтепродукта используется моторное масло, которое предназначено для автотракторных дизелей и автомобилей КамАЗ, ЗИЛ и является, таким образом, основным нефтепродуктом, загрязняющим сельскохозяйственные земли. Для того чтобы приблизить результаты анализа стандартного образца к реальным уровням загрязнителя в почвах, содержание нефтепродукта в стандартных образцах может находиться в следующих диапазонах (млн-1): 50-500; 500-2000; более 2000.

Растворитель для моторного масла должен соответствовать следующим требованиям:

- хорошая растворимость моторного масла;

- легкая испаряемость растворителя;

- малая токсичность растворителя;

- минимальное влияние остаточных количеств растворителя на последующий анализ содержания нефтепродукта.

В качестве растворителя можно использовать растворители, применяемые для экстракции нефтепродуктов в различных методиках для их определения в почве: четыреххлористый углерод, хлороформ и гексан.

Сравнительные характеристики растворителей приведены в таблице 1.

Сравнение характеристик растворителей показало, что все они являются неполярными органическими соединениями и поэтому хорошо растворяют моторное масло и быстро испаряются, поскольку имеют низкие температуры кипения и, следовательно, достаточно высокое давление паров при комнатной температуре. Молекулы растворителей не содержат кратных связей или элементов (например, О, S, N), которые могут существенно влиять на результаты последующего определения нефтепродуктов методами спектроскопии.

Существенным недостатком четыреххлористого углерода и хлороформа является их большая токсичность (они относятся к веществам второго класса опасности). Поэтому все работы с четыреххлористым углеродом и хлороформом следует проводить в вытяжном шкафу, с соблюдением более строгих требований безопасности, чем при работе с гексаном и пентаном.

Таким образом, все описанные растворители могут быть использованы, но наиболее подходящим растворителем для приготовления стандартного образца является гексан.

Содержание нефтепродукта в стандартном образце определяется методом межлабораторной аттестации.

Исследование расчетного срока годности (т.е. периода времени, в течение которого изменение аттестованной характеристики - в нашем случае, содержания нефтепродукта, не выходит за пределы погрешности метода определения) для образцов, приготовленных из почвы бурой легкосуглинистой и из кварцевого песка, показало, что образец песка существенно стабильней, чем образец почвы (таблица 2).

Из таблицы видно, что, хотя при комнатной температуре образец почвы стабилен в течение относительно длительного периода времени (более года), повышение температуры до 40°С приводит к катастрофическому снижению его стабильности, очевидно, вследствие различных химических реакций и физико-химических взаимодействий нефтепродукта с органическими и глинистыми компонентами почвы. Поскольку повышение температуры на такой срок нельзя исключить (например, при транспортировке образца в жаркое время года или при хранении его в необорудованном помещении), очевидно, что такой образец не может считаться достаточно стабильным. Образец песка, загрязненного нефтепродуктом, напротив, показал существенную стабильность даже при значительном повышении температуры окружающей среды.

Конкретный пример осуществления изобретения - был разработан и утвержден стандартный образец массовой доли нефтепродуктов в кварцевом песке ПЗН-01 для контроля качества анализов с использованием флуориметрического метода (ГСО 10461-2014). Метрологические характеристики некоторых партий ГСО приведены в таблице 3.

1. Способ изготовления стандартных образцов состава для контроля точности результатов измерений массовой доли нефтепродуктов в почвах, грунтах и донных отложениях, включающий смешивание нефтепродукта с отмытым, высушенным и просеянным кварцевым песком фракцией 0,1-0,5 мм и аттестацию полученного материала по массовой доле нефтепродукта, отличающийся тем, что нефтепродукт добавляется к кварцевому песку в виде раствора в легколетучем неполярном органическом растворителе с последующим испарением растворителя при комнатной температуре, контролируемым путем взвешивания сосуда с образцом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве нефтепродукта используется моторное масло.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве растворителя используется гексан.



 

Похожие патенты:

Лизиметр включает емкость с монолитом почвы, гидравлически связанную с емкостью контроля уровня, узел сброса, подключенный к источнику водоподачи, блок управления с электрокоммутационной схемой и подключенные к нему электромагнитные датчики уровней воды в емкости контроля уровня.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к устройству для отбора проб опасных промышленных загрязняющих веществ, воздействующих на почву.

Изобретение относится к области почвоведения и касается способа определения цветовых характеристик почвы. Способ включает в себя создание набора цветовых шкал, измерение значений цвета для всех цветовых чипов полученных цветовых шкал и формирование на основании полученных значений калибровочной таблицы.

Лизиметр // 2593332
Изобретение относится к приборам, применяемым в сельском хозяйстве при балансовых исследованиях на мелиорируемых землях, в частности для определения инфильтрации поливных, талых и дождевальных вод.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к исследованиям особенностей поведения различных химических веществ техногенного происхождения в верхней части почвенного покрова без загрязнения территории.
Изобретение относится к области экологической аналитической химии. Способ включает отбор проб массой 2-4 г, их сушку, измельчение и двухкратную экстракцию целевых компонентов дихлорметаном при воздействии на пробу ультразвуковых колебаний, фильтрование объединенного экстракта и упаривание досуха при давлении не выше 0,1 мм рт.ст.

Использование: для идентификации репрезентативного цифрового объема подобразца, соответствующего образцу пористых сред. Сущность изобретения заключается в том, что получают сегментированный объем, характеризующий пространство пор и по меньшей мере одну твердую фазу; выводят среднее значение <Р1> свойства первой целевой функции Р1 для всего сегментированного объема; вычисляют среднеквадратическое отклонение σVOL относительно среднего значения <Р1> свойства для всего сегментированного объема; определяют множество подобъемов в объеме; вычисляют среднеквадратическое отклонение σi значения Р свойства первой целевой функции Р1 относительно среднего значения <Р1> свойства для каждого из упомянутых подобъемов; находят все репрезентативные подобъемы-кандидаты, для которых среднеквадратическое отклонение σi удовлетворительно соответствует σVOL; выбирают и сохраняют репрезентативный подобъем из кандидатов; и используют репрезентативный подобъем для получения по меньшей мере одного интересующего значения свойства.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и предназначено для измерения деформаций морозного пучения, сжимаемости при оттаивании и коэффициента фильтрации при нескольких циклах промерзания-оттаивания в лабораторных условиях.

Изобретение относится к области инженерной геологии применительно к определению необходимых параметров грунта. Способ включает отбор образца грунта, взвешивание и определение его объема, высушивание и взвешивание высушенного образца, определение плотности и влажности образца грунта и расчет по полученным значениям плотности и влажности грунта, причем предварительно строят графики зависимости относительного содержания воздуха в грунте и степени заполнения пор талого грунта водой и мерзлого грунта льдом от влажности при различных постоянных значениях плотности грунта, причем расчет данных для построения графиков производят в двух точках - при нулевой суммарной влажности талого или мерзлого грунта и при нулевом относительном содержании воздуха в образце грунта из заданных соотношений для талых и мерзлых грунтов.
Изобретение относится к сфере космических исследований и технологий и может быть использовано для изучения вулканического состояния Марса. На Марсе осуществляют вскрытие бурением закупоренных фумарол.

Изобретение относится к пробоотбору, морским исследованиям, изучению геологического и биологического осадочного материала. Седиментационный пробоотборник содержит конусообразную воронку и механизм.

Изобретение относится к способам определения механических характеристик материалов, конкретно - к способу определения модуля упругости, предела прочности и предельной деформации.

Изобретение относится к отбору проб твердой составляющей сварочного аэрозоля (ТССА), образующейся при дуговой сварке, для последующего анализа и может быть использовано для улавливания и отбора проб ТССА при проведении различных сварочных процессов.
Изобретение относится к микробиологии и касается способа окраски гистологических срезов при диагностике трихинеллеза. Сущность способа заключается в окрашивании гистологических срезов гематоксилином Эрлиха, для этого добавляют 2-3 капли 10% диметилсульфоксида, промывают в воде до посинения среза.

Изобретение относится к медицине и биологии и может быть использовано для фиксации головки бедренной кости в процессе ее распила при подготовке биологического материала к гистологическому исследованию.

Изобретение относится к области гидрологии, а именно к устройствам для забора проб воды при измерении локального и общего расхода воды малых струящихся водопадов, где площадь стекания воды может составлять несколько десятков квадратных метров.

Изобретение относится к устройствам для взятия проб в жидком или текучем состоянии и может быть использовано в ядерных реакторах с жидкометаллическим теплоносителем для отбора проб расплавленного теплоносителя.

Изобретение относится к системам аналитического контроля пульповых продуктов, растворов или суспензий в потоке, применяемых в горно-обогатительной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к ветеринарии и медицине и может использоваться при неинвазивном исследовании крови животных с помощью ультразвуковых волн. Способ окраски тромбоцитов после ультразвукового воздействия включает обработку образцов крови ультразвуком от 30 с до 45 с, интенсивностью 0,4 Вт/см2, частотой 880 кГц, бегущей ультразвуковой волной, режим непрерывный, с последующим приготовлением мазков крови и их окраской дифференциальными красителями.

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и может быть использовано для окраски тромбоцитов после воздействия ультразвуком. Для этого проводят предварительную обработку образцов крови in vitro модулированным ультразвуком со скважностью 2, интенсивностью 0,05 Вт/см2 в течение 30-40 с, или интенсивностью 0,2 Вт/см2 в течение 20-35 с, или 0,4 Вт/см2 в течение 15-30 с, или 0,7 Вт/см2 в течение 15-20 с с любой частотой модуляции в диапазоне частот модуляции от 10 до 30 Гц или с частотой модуляции 800 Гц и несущей частотой 880 кГц, а также УЗ с несущей частотой 2,64 МГц, интенсивностью 0,4 Вт/см2 в течение 15-30 с в импульсном режиме с последующим приготовлением мазков крови и их окраской дифференциальными красителями.

Группа изобретений относится к оборудованию для проведения анализа и может быть использована для диагностики и лечения пациентов. Микрожидкостная резистентная сеть (20) содержит первый (112) и второй (114) микрожидкостные каналы в жидкостном сообщении с впускными отверстиями (22) и (24) для первой и второй текучих сред соответственно. Сеть (20) дополнительно содержит крестообразный отсек (100) разбавления, имеющий первый (112) и второй (114) каналы в качестве первого и второго впускных отверстий отсека разбавления. При этом первое и второе впускные отверстия образуют первый узел соединения (110). Отсек разбавления дополнительно содержит первый микрожидкостной выпускной канал (122) для соединения части первой текучей среды из первого канала со второй текучей средой из второго канала (114) и второй микрожидкостной выпускной канал (124) для приема оставшейся части первой текучей среды. Первое (122) и второе (124) отверстия образуют второй узел соединения (120), расположенный напротив первого узла соединения. Причем указанный первый узел соединения содержит центральную точку (116), где стыкуются соответствующие боковые стенки первого и второго микрожидкостных каналов. При этом воображаемая ось (118) через указанную центральную точку делит угол между первым и вторым микрожидкостными каналами. Второй узел соединения содержит дополнительную центральную точку (126), где стыкуются соответствующие боковые стенки первого и второго микрожидкостноых выпускных каналов. При этом дополнительная центральная точка смещена относительно указанной воображаемой оси на предварительно заданное расстояние. Одноразовый картридж для системы анализа текучих сред организма содержит микрожидкостную резистентную сеть (20). Микрожидкостное устройство (200) содержит микрожидкостную резистентную сеть (20) и измерительное устройство (50), содержащее канал образца в жидкостном сообщении с первым микрожидкостным выпускным каналом. Канал образца содержит средство (52, 54, 62, 64) измерения. Обеспечивается получение определенных оптимальных скоростей потоков текучих сред и уменьшается риск застревания пузырьков воздуха. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх