Optimization of the hydrocarbons determination method in surface waters and wastewater with infrared spectroscopy

W celu wstępnej optymalizacji metody oznaczania węglowodorów ropopochodnych metodą spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera przeprowadzono pomiary, które polegały na zarejestrowaniu widm roztworów wzorcowych o różnych stężeniach. Na początku pomiarów należało dobrać odpowiednie warunki do tej metody, więc po sporządzeniu roztworów wzorcowych, zarejestrowano ich widma, używając kuwety z bromku potasu oraz kuwety kwarcowej o wydłużonej drodze optycznej. Po przeanalizowaniu widm roztworów, do dalszej optymalizacji tej metody użyto kuwety kwarcowej. Jako wzorzec wykorzystano olej mineralny. Z widm odczytano wartości pola powierzchni pod pasmem w zakresie długości fal ok. 2950-2910 cm-1, wykreślono wykres zależności średniej wartości pola powierzchni pod pasmem od stężenia roztworu, dopasowano prostą metodą regresji liniowej i obliczono jej równanie oraz współczynnik determinacji R2.Dodatkowo, w celu sprawdzenia poprawności danej metody, zbadano dwie próbki modelowe (niewodne) na obecność węglowodorów ropopochodnych, oznaczono również ich stężenie. Uśrednione stężenie tych próbek wyniosło 0,095 mg/cm3. Cztery kolejne próbki zostały poddane procesowi ekstrakcji. Obliczone stężenie próbek wyniosło kolejno: 0,06; 0,06; 0,1; 0,1 mg/l. Zoptymalizowano dobór rodzaju kuwety, długość drogi optycznej, czas ekstrakcji węglowodorów z wody do fazy tetrachloroetylenowej.Measurements were carried out in order to optimize the method of determination of petroleum hydrocarbons with fourier-transform infrared spectroscopy. One registered infrared spectra of standard solutions with different concentrations. At the beginning of measurements it was necessary to choose the appropriate conditions for this method. After preparing the standard solutions, their spectra were registered, using a potassium bromide cuvette and a quartz cuvette (with an extended optical path). The second one had been chosen for future studies. Mineral oil was used as a reference. The area under the band was calculated and the graph of the dependence of the average area under the band on the concentration of the solution was drawn (in the wavelength range around 2950-2910 cm-1). Next, a line was fitted to the measuring points using linear regression method. The equation of the line was calculated as well as the coefficient of determination R2.Additionally, two model samples (non-aqueous) were tested for the presence of petroleum hydrocarbons in order to check the correctness of a given method. The concentration of petroleum hydrocarbons were also marked. The average concentration of these samples was 0,095 mg/cm3. Four samples were subjected to the extraction process. The concentration of samples was: 0,06; 0,06; 0,1; 0,1 mg/l.The choice of the type of cuvette, optical path length, time of hydrocarbon extraction from water to the tetrachloroethylene phase has been optimized