RU2604843C2 - Method for sampling oil and oil products films from water surface and device for implementation thereof - Google Patents

Method for sampling oil and oil products films from water surface and device for implementation thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2604843C2
RU2604843C2 RU2015117707/05A RU2015117707A RU2604843C2 RU 2604843 C2 RU2604843 C2 RU 2604843C2 RU 2015117707/05 A RU2015117707/05 A RU 2015117707/05A RU 2015117707 A RU2015117707 A RU 2015117707A RU 2604843 C2 RU2604843 C2 RU 2604843C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sampler
oil
film
analysis
sample
Prior art date
Application number
RU2015117707/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015117707A (en
Inventor
Борис Константинович Зуев
Наталья Александровна Полотнянко
Ирина Валерьевна Роговая
Светлана Владимировна Моржухина
Мария Юрьевна Воробьева
Анастасия Евгеньевна Сараева
Владислав Григорьевич Филоненко
Марина Владимировна Королева
Анна Вячеславовна Травкина
Original Assignee
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московской области "Университет "Дубна" (Государственный университет "Дубна")
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Ленина и Ордена Октябрьской революции Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московской области "Университет "Дубна" (Государственный университет "Дубна"), Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Ленина и Ордена Октябрьской революции Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) filed Critical Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московской области "Университет "Дубна" (Государственный университет "Дубна")
Priority to RU2015117707/05A priority Critical patent/RU2604843C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2604843C2 publication Critical patent/RU2604843C2/en
Publication of RU2015117707A publication Critical patent/RU2015117707A/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/10Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry; measurement technology.
SUBSTANCE: invention relates to analytical research of films from oil and oil products and can be used for determining composition of oil and oil products in natural water reservoirs. Device is made in the form of hollow cylinder 1 with plug 6 from inert material and tip 4, in which there is precision valve 3. Sampler has a developed inner surface with inner section diameter and height ratio of 1:3-1:10. On the outer surface of the sampler there are marks 2 for measuring volume of the collected sample. Before sampling the sampler is annealed at temperature of 500-1,000 °C for 5-20 minutes. Then it is cooled to ambient temperature and lowered into the analyzed medium. Fixed sample volume is sampled. Then water phase is drained slowly with speed of water surface movement inside the sampler of 10-300 mm/min and the film is deposited on the inner surface of the specific area of the sampler, is analyzed for content of organic substance.
EFFECT: higher accuracy of analysis, possibility of performing quantitative analysis of organic substances in the taken sample, as well as possibility of sampling in field conditions.
10 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области аналитических исследований пленок из нефти и нефтепродуктов, в частности к методам отбора проб для последующих анализов.The invention relates to the field of analytical studies of films of oil and oil products, in particular to methods of sampling for subsequent analyzes.

Известен пробоотборник для оценки толщины слоя нефти над водой (Патент РФ на изобретение №2534791, опубл. 10.12.2014. МПК G01N 1/10. G01F 23/04) [1], содержащий тонкостенный прозрачный вертикальный корпус из материала, который не смачивается нефтью и нефтепродуктами. Корпус выполнен без дна и имеет постоянную по высоте площадь внутреннего сечения и острую кромку в нижней части. В верхней части корпус конусообразно сужен и соединен с отводом гибкой формы, к которому присоединены два крана: боковой - для пропуска воздуха и центральный - для пропуска жидкостей.A known sampler for assessing the thickness of the oil layer above water (RF Patent for the invention No. 2534791, publ. 10.12.2014. IPC G01N 1/10. G01F 23/04) [1] containing a thin-walled transparent vertical casing of a material that is not wetted by oil and petroleum products. The housing is made without a bottom and has a constant height internal area and a sharp edge in the lower part. In the upper part, the body is conically narrowed and connected to a flexible-shaped outlet, to which two valves are connected: a side valve for air passage and a central one for liquid passage.

Данная конструкция пробоотборника не позволяет проводить анализ отобранной пленки с высокой точностью. Недостаточная точность анализа обусловлена тем, что корпус пробоотборника выполнен из несмачиваемого материала, что не позволяет обеспечить медленное стекание пробы и, как следствие, осаждение нефтяной пленки на поверхности пробоотборника в достаточном количестве. Указанный недостаток устранен в заявляемом решении.This design of the sampler does not allow analysis of the selected film with high accuracy. The lack of accuracy of the analysis is due to the fact that the body of the sampler is made of non-wettable material, which does not allow for slow drainage of the sample and, as a consequence, the deposition of oil film on the surface of the sampler in sufficient quantities. The specified disadvantage is eliminated in the claimed solution.

Известен также пробоотборник для оценки толщины слоя нефти над водой (Патент РФ на изобретение №2452933, опубл 10.12.2014. МПК G01N 1/10. G01F 23/04) [2], содержащий тонкостенный вертикальный корпус с ручкой в верхней части и конусную седловину клапана в нижней части, а также шар для перекрытия седловины. Шар подвешен на леске к ручке с обеспечением двух положений шара относительно седловины. Причем в нижней точке крепления лески к ручке шар свободно лежит на седловине и перекрывает ее, а в верхней точке крепления шар приподнят над седловиной.A sampler is also known for evaluating the thickness of the oil layer above water (RF Patent for the invention No. 2452933, published December 10, 2014. IPC G01N 1/10. G01F 23/04) [2] containing a thin-walled vertical housing with a handle in the upper part and a conical saddle the valve in the lower part, and also a ball for overlapping a saddle. The ball is suspended on a fishing line from the handle, providing two positions of the ball relative to the saddle. Moreover, at the lower point of attachment of the fishing line to the handle, the ball freely lies on the saddle and overlaps it, and at the upper point of attachment of the line the ball is raised above the saddle.

Недостаток этого изобретения - также невысокая точность анализа отобранной пробы. Невысокая точность анализа обусловлена тем, что конструкцией устройства не предусмотрено осаждение пленки на поверхности пробоотборника. В заявляемом решении указанный недостаток устранен.The disadvantage of this invention is also the low accuracy of the analysis of the selected sample. The low accuracy of the analysis is due to the fact that the design of the device does not provide for the deposition of film on the surface of the sampler. In the claimed decision, the specified drawback is eliminated.

В качестве прототипа выбраны наиболее близкие по технической сущности к предлагаемому решению способ и устройство, описанные в статье «Определение концентрации нефтепродуктов и масел в пленках на поверхности воды с помощью твердоэлектролитного анализатора» (Б.К. Зуев, В.В. Коваленко, Е.В. Кульбачевская, А.Ю. Оленин, В.В. Ягов. Определение концентрации нефтепродуктов и масел в пленках на поверхности воды с помощью твердоэлектролитного анализатора // Журнал аналитической химии. - 2001. - Т. 65. - №5. - С. 543-547) [3].As a prototype, the method and device closest in technical essence to the proposed solution were selected, described in the article “Determination of the concentration of oil products and oils in films on the surface of the water using a solid electrolyte analyzer” (B.K. Zuev, V.V. Kovalenko, E. V. Kulbachevskaya, A. Yu. Olenin, VV Yagov. Determination of the concentration of oil products and oils in films on the surface of the water using a solid electrolyte analyzer // Journal of Analytical Chemistry. - 2001. - T. 65. - No. 5. - C . 543-547) [3].

Способ для отбора пленок нефтепродуктов с поверхности воды, описанный в статье [3], заключается в следующем. Пробы органических веществ, находящихся на границе вода-воздух, отбирают с помощью пробоотборника (зонда), погружаемого в воду и затем извлекаемого из воды. В процессе извлечения пробоотборника (зонда) органическая пленка переносится с поверхности воды на пробоотборник (зонд). Далее зонд помещают в высокотемпературный реактор, через который прокачивают бинарную смесь кислород-инертный газ, после чего с помощью датчика кислорода регистрируют изменение содержания кислорода в бинарной смеси. Количество органического вещества, перенесенного на поверхность пробоотборника, определяют по количеству кислорода, затраченного на окисление пробы в высокотемпературном реакторе.The method for selecting films of oil products from the surface of the water, described in article [3], is as follows. Samples of organic substances at the water-air interface are taken using a sampler (probe) immersed in water and then extracted from the water. During the extraction of the sampler (probe), the organic film is transferred from the surface of the water to the sampler (probe). Next, the probe is placed in a high-temperature reactor through which a binary mixture of oxygen-inert gas is pumped, after which a change in the oxygen content in the binary mixture is recorded using an oxygen sensor. The amount of organic matter transferred to the surface of the sampler is determined by the amount of oxygen expended in the oxidation of the sample in a high-temperature reactor.

Устройство для отбора пленок нефтепродуктов и определения общего содержания органических веществ на поверхности воды, описанное в статье [3], состоит из пробоотборника (зонда), источника аргона, дозирующей твердоэлектролитной ячейки (ТЭЯ), реактора с измерительной ТЭЯ, устройства перемещения пробы, кюветы с водой, блока управления и регистрации, побудителя расхода газа. Пробоотборник представляет собой тонкую круглую пластинку диаметром несколько мм, изготовленную из платиновой фольги или фторопластовой пленки.The device for the selection of films of oil products and determination of the total content of organic substances on the water surface described in [3] consists of a sampler (probe), an argon source, a dosing solid electrolyte cell (TEM), a reactor with a measuring TEM, a sample transfer device, and cuvettes with water, control unit and registration, a stimulator of gas consumption. The sampler is a thin round plate with a diameter of several mm, made of platinum foil or fluoroplastic film.

К недостаткам способа и устройства, выбранных в качестве прототипа, относится, в первую очередь, невысокая точность анализа отобранной пробы, обусловленная тем, что невозможно точно определить площадь поверхности водной фазы, с которой отбирается проба. Способ и устройство прототипа позволяют проводить качественный анализ нефтяной пленки, однако выполнение количественного анализа не представляется возможным. Кроме того, сложность выполнения отбора пробы для анализа не позволяет применять его в полевых условиях.The disadvantages of the method and device selected as a prototype include, first of all, the low accuracy of the analysis of the selected sample, due to the fact that it is impossible to accurately determine the surface area of the aqueous phase from which the sample is taken. The method and device of the prototype allow for a qualitative analysis of the oil film, however, the quantitative analysis is not possible. In addition, the complexity of sampling for analysis does not allow its use in the field.

Технической задачей, решаемой в предлагаемом решении (способе и устройстве), являются повышение точности анализа, возможность проведения количественного анализа органических веществ в отобранной пробе, а также возможность отбора проб для анализа в полевых условиях.The technical problem solved in the proposed solution (method and device) is to increase the accuracy of the analysis, the ability to conduct a quantitative analysis of organic substances in the selected sample, as well as the ability to take samples for analysis in the field.

Указанная техническая задача решается за счет того, что в известном способе, включающем погружение пробоотборника в исследуемую среду, анализ пленки, осажденной на поверхности пробоотборника, перед отбором пробы пробоотборник с открытым вентилем предварительно отжигают в печи при температуре 500-1000°С в течение 5-20 минут. Затем пробоотборник охлаждают до температуры окружающей среды, после чего погружают в исследуемую среду и контролируют глубину погружения по рискам на внешней стороне пробоотборника, регулируя с помощью прецизионного вентиля отбираемый объем. Объем отбираемой пробы контролируют по рискам шкалы, нанесенной на внешней стороне пробоотборника. Затем водную фазу медленно, со скоростью перемещения поверхности воды внутри пробоотборника 10-300 мм/мин, сливают из отобранной пробы, при этом пленка органического вещества оседает на внутренней поверхности пробоотборникаThis technical problem is solved due to the fact that in the known method, including immersion of the sampler in the test medium, the analysis of the film deposited on the surface of the sampler, before sampling, the sampler with an open valve is preliminarily annealed in a furnace at a temperature of 500-1000 ° C for 5- 20 minutes. Then the sampler is cooled to ambient temperature, after which it is immersed in the test medium and the risk immersion depth is monitored on the outside of the sampler, by adjusting the selected volume with the help of a precision valve. The volume of the sample taken is controlled by the risks of the scale printed on the outside of the sampler. Then, the aqueous phase is slowly discharged from the selected sample at a speed of movement of the water surface inside the sampler of 10-300 mm / min, while a film of organic matter settles on the inner surface of the sampler

Для анализа пленка, осажденная на пробоотборнике, может быть извлечена посредством десорбции растворителем, например тетрахлорметаном.For analysis, the film deposited on the sampler can be removed by stripping with a solvent, such as carbon tetrachloride.

Анализ пленки, осажденной на внутренней поверхности пробоотборника, может быть также проведен экспресс-методом, для этого пробоотборник подключают к датчику, определяющему содержание кислорода в воздухе, нагревают в печи в потоке воздуха, проходящего через внутренний объем пробоотборника, до температуры 500-1000°С. С помощью датчика кислорода определяют количество кислорода, необходимое для окисления веществ, входящих с состав пленки. Затем проводят качественный и количественный анализ для определения содержания органических веществ в пленке.Analysis of the film deposited on the inner surface of the sampler can also be carried out by the express method, for this the sampler is connected to a sensor that determines the oxygen content in the air, heated in a furnace in a stream of air passing through the internal volume of the sampler to a temperature of 500-1000 ° С . Using an oxygen sensor, the amount of oxygen needed to oxidize the substances that make up the film is determined. Then conduct a qualitative and quantitative analysis to determine the content of organic substances in the film.

Поставленная задача решается также благодаря тому, что в известном устройстве, содержащем пробоотборник из инертного материала, указанный пробоотборник выполнен в виде полого цилиндра с развитой внутренней поверхностью с соотношением диаметра внутреннего сечения к высоте 1:3-1:10. Пробоотборник с одной стороны может быть закрыт пробкой из инертного материала, а с другой стороны выполнен с наконечником, в котором установлен прецизионный вентиль, на внешней поверхности пробоотборника выполнены риски для измерения объема отбираемой пробы. Пробоотборник может быть выполнен из кварца, стекла или керамического материала.The problem is also solved due to the fact that in the known device containing a sampler of inert material, said sampler is made in the form of a hollow cylinder with a developed inner surface with a ratio of the diameter of the internal section to height 1: 3-1: 10. On the one hand, the sampler can be closed with a stopper made of an inert material, and on the other hand it is made with a tip in which a precision valve is installed; risks are taken on the external surface of the sampler to measure the volume of the sample taken. The sampler may be made of quartz, glass or ceramic material.

Отличительные признаки предлагаемого технического решения-способа отбора пленок нефти и нефтепродуктов с поверхности воды следующие. Пробоотборник предварительно отжигают в печи при температуре 500-1000°С и охлаждают до температуры окружающей среды. При открытом вентиле пробоотборник погружают в водную среду, по рискам с внешней стороны пробоотборника контролируют глубину погружения пробоотборника и объем пробы жидкости внутри пробоотборника и отбирают фиксированную пробу. Затем медленно сливают водную фазу из пробоотборника, при этом скорость перемещения границы поверхности воды внутри пробоотборника 10-300 мм/мин. Далее проводят анализ пленки, перенесенной на внутреннюю поверхность пробоотборника, на содержание органических веществ.Distinctive features of the proposed technical solution, the method of selecting films of oil and oil products from the water surface are as follows. The sampler is preliminarily annealed in an oven at a temperature of 500-1000 ° C and cooled to ambient temperature. With the valve open, the sampler is immersed in an aqueous medium, according to the risks from the outside of the sampler, the immersion depth of the sampler and the volume of the liquid sample inside the sampler are controlled and a fixed sample is taken. Then the aqueous phase is slowly drained from the sampler, while the speed of moving the boundary of the surface of the water inside the sampler is 10-300 mm / min. Next, an analysis of the film transferred to the inner surface of the sampler, on the content of organic substances.

Отличительными признаками предлагаемого технического решения - устройства отбора пленок нефти и нефтепродуктов с поверхности воды является то, что пробоотборник выполнен в виде полого цилиндра с развитой внутренней поверхностью с соотношением диаметра внутреннего сечения к высоте 1:3-1:10, имеет пробку из инертного материала с одной стороны и с другой стороны наконечник с установленным в нем прецизионным вентилем. На внешней поверхности пробоотборника выполнены риски для измерения объема отбираемой пробы.Distinctive features of the proposed technical solution - a device for the selection of films of oil and oil products from the surface of the water is that the sampler is made in the form of a hollow cylinder with a developed inner surface with a ratio of the diameter of the internal section to height 1: 3-1: 10, has a cork of inert material with on the one hand and on the other hand a tip with the precision valve installed in it. On the outer surface of the sampler, risks were taken to measure the volume of the sample taken.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами:The essence of the invention is illustrated by drawings:

Фиг. 1. Устройство пробоотборникаFIG. 1. The device of the sampler

Фиг. 2. Отжиг пробоотборникаFIG. 2. Annealing the sampler

Фиг. 3. Положение пробоотборника перед отбором пробыFIG. 3. The position of the sampler before sampling

Фиг. 4. Набор пробыFIG. 4. Sample set

Фиг. 5. Удаление воды из пробоотборникаFIG. 5. Removing water from the sampler

Фиг. 6. Растворение пленкиFIG. 6. Film dissolution

Фиг. 7. Определение содержания органических веществ в пленке, где:FIG. 7. Determination of the content of organic substances in the film, where:

1 - Полый цилиндр;1 - Hollow cylinder;

2 - Риски для определения объема жидкости;2 - Risks to determine the volume of fluid;

3 - Прецизионный вентиль;3 - Precision valve;

4 - Наконечник;4 - Tip;

5 - Открытый конец трубки;5 - The open end of the tube;

6 - Пробка;6 - Cork;

7 - Печь для отжига;7 - Annealing furnace;

8 - Водная среда (фаза);8 - Water medium (phase);

9 - Пленка нефти или нефтепродуктов;9 - Film of oil or petroleum products;

10 - Растворитель пленки;10 - film solvent;

11 - Датчик кислорода;11 - Oxygen sensor;

12 - Побудитель расхода газа;12 - Gas flow inducer;

13 - Поток воздуха.13 - Airflow.

Отбор пленок нефти и нефтепродуктов с поверхности воды и анализ полученных проб осуществляется следующим образом.The selection of films of oil and oil products from the surface of the water and analysis of the samples is carried out as follows.

Перед применением пробоотборник 1 (фиг. 1) предварительно подвергают отжигу в печи 7 (фиг. 2) в атмосфере воздуха при температуре 500-1000°С в течение 5-20 мин. Температура и время отжига определяются материалом пробоотборника 1. При отжиге с поверхности пробоотборника 1 удаляются посторонние органические вещества. Во избежание попадания пыли внутрь после отжига пробоотборник 1 закрывается пробкой 6 (фиг. 1) из инертного материала и охлаждается до температуры окружающей среды, например 18-28°С.Before use, the sampler 1 (Fig. 1) is preliminarily annealed in a furnace 7 (Fig. 2) in an air atmosphere at a temperature of 500-1000 ° С for 5-20 minutes. The temperature and annealing time are determined by the material of sampler 1. During annealing, extraneous organic matter is removed from the surface of sampler 1. In order to avoid dust ingress after annealing, the sampler 1 is closed with a stopper 6 (Fig. 1) of inert material and cooled to ambient temperature, for example, 18-28 ° С.

Для отбора пробы прецизионный вентиль 3 открывают, пробку 6 извлекают из цилиндра и пробоотборник 1 медленно вертикально опускают в воду (водную среду 8) (фиг. 3), на поверхности которой содержатся нефть или нефтепродукты в виде пленки 9. Глубину погружения пробоотборника 1 контролируют с помощью рисок 2 (фиг. 4). Отбор пробы происходит с поверхности воды известной площади, определяемой внутренним сечением пробоотборника 1. При погружении пробоотборника в водную среду (фиг. 4) вода, а также нефть или нефтепродукты в виде пленки 9 поступают во внутреннюю часть пробоотборника 1. Необходимый объем пробы отбирают, регулируя его с помощью вентиля 3 по рискам 2 на внешней поверхности пробоотборника 1.For sampling, the precision valve 3 is opened, the plug 6 is removed from the cylinder, and the sampler 1 is slowly lowered vertically into water (aqueous medium 8) (Fig. 3), on the surface of which oil or oil products are in the form of a film 9. The immersion depth of sampler 1 is controlled with using fig 2 (Fig. 4). Sampling takes place from the water surface of a known area, determined by the internal cross-section of sampler 1. When the sampler is immersed in an aqueous medium (Fig. 4), water, as well as oil or oil products in the form of a film 9, enter the interior of the sampler 1. The required sample volume is taken, adjusting it with the help of valve 3 for risks 2 on the outer surface of the sampler 1.

Для осаждения органической пленки, находящейся в пробоотборнике 1, на его внутреннюю поверхность прикрывают вентиль 3 и начинают медленно извлекать пробоотборник из воды так, чтобы уровень воды в пробоотборнике был выше уровня поверхности воды, с которой отбирают пробу (фиг. 5). При этом открытый конец пробоотборника 5 может оставаться погруженным в водную фазу 8. Скорость перемещения верхней границы воды внутри пробоотборника может варьироваться от 10 до 300 мм/мин и зависит от толщины определяемой пленки на поверхности воды. По мере снижения уровня воды в пробоотборнике 1 пленка из отобранной пробы осаждается на его внутренней поверхности. После слива всего объема водной фазы из пробоотборника проводится анализ пленки 9, осажденной на внутренней поверхности пробоотборника 1.To precipitate the organic film in sampler 1, the valve 3 is closed on its inner surface and slowly begin to take the sampler out of the water so that the water level in the sampler is higher than the level of the water surface from which the sample is taken (Fig. 5). In this case, the open end of the sampler 5 can remain immersed in the aqueous phase 8. The speed of movement of the upper boundary of the water inside the sampler can vary from 10 to 300 mm / min and depends on the thickness of the detected film on the surface of the water. As the water level in the sampler 1 decreases, a film from the selected sample is deposited on its inner surface. After draining the entire volume of the aqueous phase from the sampler, an analysis of the film 9 is carried out, deposited on the inner surface of the sampler 1.

Возможны два варианта анализа:Two analysis options are possible:

1. - С десорбцией пленки растворителем с последующим качественным и количественным анализом на содержание органического вещества в пленке.1. - With desorption of the film with a solvent, followed by a qualitative and quantitative analysis of the content of organic matter in the film.

2. - Прямой анализ суммарного содержания органических веществ в пленке непосредственно в пробоотборнике 1.2. - Direct analysis of the total content of organic substances in the film directly in the sampler 1.

1. Десорбция пленки. При закрытом вентиле 3 через открытый конец 5 в пробоотборник 1 наливают известный объем растворителя 10, например тетрахлорметана, для извлечения пленки с поверхности пробоотборника, затем закрывают конец 5 пробкой 6 и встряхивают пробоотборник. При этом органические вещества, находящиеся на внутренней поверхности пробоотборника 1, переходят в раствор (фиг. 6). После этого определяют содержание органического вещества пленки с помощью аналитических методов, например ИК-спектроскопии, хроматографии или окситермографии.1. Film desorption. With the valve 3 closed, through the open end 5, a known volume of solvent 10, for example carbon tetrachloride, is poured into the sampler 1 to remove the film from the surface of the sampler, then close the end 5 with a stopper 6 and shake the sampler. In this case, organic substances located on the inner surface of the sampler 1, pass into the solution (Fig. 6). After that, the organic matter content of the film is determined using analytical methods, for example, IR spectroscopy, chromatography or oxythermography.

2. Прямой анализ суммарного содержания органических веществ в пленке. Для экспресс-анализа (фиг. 7) пробоотборник 1 с сорбированной на внутренней поверхности пленкой подключают к датчику кислорода 11 и к побудителю расхода газа 12, затем пробоотборник помещают в высокотемпературную печь 7 с возможностью прогрева до 500-1000°С, прокачивают поток газа (например, воздух) 13, содержащего кислород, через внутренний объем пробоотборника, одновременно регистрируют изменение содержания кислорода в потоке газа 13. Количество кислорода, затраченное на окисление, - величина, аналогичная химическому потреблению кислорода (ХПК). Величина ХПК широко используется для определения суммарного содержания органических веществ в воде. В данном случае для характеристики органической пленки на поверхности воды можно использовать величину ХПК, деленную на площадь внутреннего сечения пробоотборника (в мг·О/см2).2. Direct analysis of the total content of organic substances in the film. For express analysis (Fig. 7), a sampler 1 with a film adsorbed on the inner surface is connected to an oxygen sensor 11 and to a gas flow inducer 12, then the sampler is placed in a high-temperature furnace 7 with the possibility of heating to 500-1000 ° С, a gas stream is pumped ( for example, air) 13 containing oxygen, through the internal volume of the sampler, simultaneously record the change in the oxygen content in the gas stream 13. The amount of oxygen spent on oxidation is a value similar to the chemical oxygen consumption (COD). The value of COD is widely used to determine the total content of organic substances in water. In this case, to characterize the organic film on the surface of the water, you can use the COD value divided by the internal cross-sectional area of the sampler (in mg · O / cm 2 ).

Предложенный способ для отбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды и устройство для его осуществления позволяют повысить точность анализа отобранной пробы на содержание органических веществ за счет того, что площадь поверхности, с которой отбирается проба, точно известна, эта площадь соответствует площади внутреннего сечения пробоотборника. Кроме того, точность анализа повышает предварительный отжиг пробоотборника, так как при отжиге удаляются органические вещества с поверхности пробоотборника. Так как предлагаемое устройство достаточно простое и негабаритное, оно может быть использовано для отбора проб в природных водоемах с последующим качественным и количественным анализом в лабораторных условиях. Это расширяет сферу его применения. Выполнение пробоотборника с развитой внутренней поверхностью способствует более эффективному оседанию органической пленки за счет увеличения площади поверхности для осаждения пленки, что также повышает точность анализа.The proposed method for taking oil and oil products from the water surface and a device for its implementation can improve the accuracy of the analysis of the selected sample for the content of organic substances due to the fact that the surface area from which the sample is taken is precisely known, this area corresponds to the internal cross-sectional area of the sampler. In addition, the accuracy of the analysis increases the preliminary annealing of the sampler, since annealing removes organic matter from the surface of the sampler. Since the proposed device is quite simple and oversized, it can be used for sampling in natural reservoirs with subsequent qualitative and quantitative analysis in laboratory conditions. This expands the scope of its application. The implementation of the sampler with a developed inner surface contributes to a more efficient sedimentation of the organic film by increasing the surface area for deposition of the film, which also increases the accuracy of the analysis.

Список литературыBibliography

1. Патент РФ на изобретение №2534791, опубл. 10.12.2014. МПК G01N 1/10. G01F 23/04.1. RF patent for the invention No. 2534791, publ. 12/10/2014. IPC G01N 1/10. G01F 23/04.

2. Патент РФ на изобретение №2452933, опубл. 10.12.2014. МПК G01N 1/10. G01F 23/04.2. RF patent for the invention No. 2452933, publ. 12/10/2014. IPC G01N 1/10. G01F 23/04.

3. Б.К. Зуев, В.В. Коваленко, Е.В. Кульбачевская, А.Ю. Оленин, В.В. Ягов. Определение концентрации нефтепродуктов и масел в пленках на поверхности воды с помощью твердоэлектролитного анализатора // Журнал аналитической химии. - 2001. - Т. 65. - №5. - С. 543-547.3. B.K. Zuev, V.V. Kovalenko, E.V. Kulbachevskaya, A.Yu. Olenin, V.V. I'm ready. Determination of the concentration of petroleum products and oils in films on the surface of the water using a solid electrolyte analyzer // Journal of Analytical Chemistry. - 2001. - T. 65. - No. 5. - S. 543-547.

Claims (10)

1. Способ для отбора пленок нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, включающий погружение пробоотборника для отбора в исследуемую среду, извлечение из среды, анализ пленки, осажденной на поверхности пробоотборника, отличающийся тем, что пробоотборник предварительно отжигают в печи, затем охлаждают до температуры окружающей среды, после погружения контролируют глубину погружения, с помощью прецизионного вентиля регулируют отбираемый объем, после отбора фиксируемого объема пробы медленно сливают водную фазу из отобранной пробы, затем проводят анализ пленки, осажденной на внутренней поверхности пробоотборника, на содержание в ней органических веществ.1. A method for selecting films of oil and oil products from the surface of the water, comprising immersing the sampler for selection in the test medium, removing it from the medium, analyzing the film deposited on the surface of the sampler, characterized in that the sampler is preliminarily annealed in an oven, then cooled to ambient temperature , after immersion, control the immersion depth, use a precision valve to control the sample volume, after taking a fixed sample volume, the aqueous phase is slowly drained from the sample, then analysis carried films deposited on the inner surface of the probe on its content of organic substances. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пробоотборник предварительно отжигают в печи при температуре 500-1000°C.2. The method according to p. 1, characterized in that the sampler is preliminarily annealed in a furnace at a temperature of 500-1000 ° C. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пробоотборник предварительно отжигают в печи в течение 5-20 минут.3. The method according to p. 1, characterized in that the sampler is preliminarily annealed in a furnace for 5-20 minutes. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водную фазу из отобранной пробы сливают со скоростью перемещения поверхности воды внутри пробоотборника 10-300 мм/мин.4. The method according to p. 1, characterized in that the aqueous phase from the selected sample is drained at a speed of movement of the surface of the water inside the sampler 10-300 mm / min. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для анализа пленку, осажденную на пробоотборнике, выделяют посредством десорбцией растворителем, затем определяют содержание органических веществ в пленке с помощью аналитических методов.5. The method according to p. 1, characterized in that for analysis the film deposited on the sampler is isolated by desorption with a solvent, then the content of organic substances in the film is determined using analytical methods. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что анализ пленки, осажденной на внутренней поверхности пробоотборника, может быть проведен экспресс-методом, для этого пробоотборник подключают к датчику содержания кислорода, нагревают в печи в потоке воздуха до температуры 500-1000°C, определяют количество кислорода, необходимое для окисления пленки, затем определяют содержание органических веществ в пленке.6. The method according to p. 1, characterized in that the analysis of the film deposited on the inner surface of the sampler can be carried out by the express method, for this the sampler is connected to an oxygen content sensor, heated in an oven in an air stream to a temperature of 500-1000 ° C determine the amount of oxygen necessary for the oxidation of the film, then determine the content of organic substances in the film. 7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что в качестве растворителя может быть применен тетрахлорметан.7. The method according to p. 5, characterized in that carbon tetrachloride can be used as a solvent. 8. Устройство для отбора пленок нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, содержащее пробоотборник из инертного материала, отличающееся тем, что пробоотборник выполнен в виде полого цилиндра с развитой внутренней поверхностью, который с одной стороны может быть закрыт пробкой из инертного материала, а с другой стороны выполнен с наконечником, в котором установлен прецизионный вентиль, на внешней поверхности пробоотборника выполнены риски для измерения объема отбираемой пробы.8. A device for selecting films of oil and oil products from the surface of the water, containing a sampler of inert material, characterized in that the sampler is made in the form of a hollow cylinder with a developed inner surface, which on the one hand can be closed with a stopper of inert material, and on the other hand made with a tip in which a precision valve is installed; on the outer surface of the sampler, risks are taken for measuring the volume of the sample taken. 9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что полый цилиндр выполнен с соотношением диаметра внутреннего сечения к высоте 1:3-1:10.9. The device according to p. 8, characterized in that the hollow cylinder is made with a ratio of the diameter of the inner section to the height of 1: 3-1: 10. 10. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что пробоотборник может быть выполнен из кварца, стекла или керамических материалов. 10. The device according to p. 8, characterized in that the sampler can be made of quartz, glass or ceramic materials.
RU2015117707/05A 2015-05-13 2015-05-13 Method for sampling oil and oil products films from water surface and device for implementation thereof RU2604843C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015117707/05A RU2604843C2 (en) 2015-05-13 2015-05-13 Method for sampling oil and oil products films from water surface and device for implementation thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015117707/05A RU2604843C2 (en) 2015-05-13 2015-05-13 Method for sampling oil and oil products films from water surface and device for implementation thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2604843C2 true RU2604843C2 (en) 2016-12-10
RU2015117707A RU2015117707A (en) 2016-12-10

Family

ID=57759863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015117707/05A RU2604843C2 (en) 2015-05-13 2015-05-13 Method for sampling oil and oil products films from water surface and device for implementation thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2604843C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2679232C1 (en) * 2017-12-06 2019-02-06 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Ленина и Ордена Октябрьской революции Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) Device for collecting films of oil and oil products from water surface
CN116202814A (en) * 2022-12-23 2023-06-02 昆山奥格瑞环境技术有限公司 Water oil sampler

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU346626A1 (en) * В. М. Борисов, В. К. Рыбалко , И. М. Борисов DEVICE FOR SELECTING SAMPLES OF LIQUIDS
SU566161A1 (en) * 1975-04-04 1977-07-25 Специальное Проектно-Конструкторское Бюро Средств Автоматизации Нефтедобычи И Нефтехимии Device for taking samples of liquids
SU978041A1 (en) * 1981-06-26 1982-11-30 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Сбору,Подготовке И Транспорту Нефти И Нефтепродуктов Device for determination of floating liquid layer thickness
SU1700423A1 (en) * 1989-04-11 1991-12-23 И.Г. Игнатов, Л.А. Игнатова и Е.И. Игнатов Floating substances layer sampling and thickness measuring device
US7231840B1 (en) * 2002-04-16 2007-06-19 Consolidated Edison Company Of New York, Inc. Liquid thickness measuring and sampling device
RU2534791C1 (en) * 2013-11-13 2014-12-10 Ильдар Зафирович Денисламов Sampler for assessment of oil layer thickness above water

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU346626A1 (en) * В. М. Борисов, В. К. Рыбалко , И. М. Борисов DEVICE FOR SELECTING SAMPLES OF LIQUIDS
SU566161A1 (en) * 1975-04-04 1977-07-25 Специальное Проектно-Конструкторское Бюро Средств Автоматизации Нефтедобычи И Нефтехимии Device for taking samples of liquids
SU978041A1 (en) * 1981-06-26 1982-11-30 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Сбору,Подготовке И Транспорту Нефти И Нефтепродуктов Device for determination of floating liquid layer thickness
SU1700423A1 (en) * 1989-04-11 1991-12-23 И.Г. Игнатов, Л.А. Игнатова и Е.И. Игнатов Floating substances layer sampling and thickness measuring device
US7231840B1 (en) * 2002-04-16 2007-06-19 Consolidated Edison Company Of New York, Inc. Liquid thickness measuring and sampling device
RU2534791C1 (en) * 2013-11-13 2014-12-10 Ильдар Зафирович Денисламов Sampler for assessment of oil layer thickness above water

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2679232C1 (en) * 2017-12-06 2019-02-06 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Ленина и Ордена Октябрьской революции Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) Device for collecting films of oil and oil products from water surface
CN116202814A (en) * 2022-12-23 2023-06-02 昆山奥格瑞环境技术有限公司 Water oil sampler
CN116202814B (en) * 2022-12-23 2023-12-08 昆山奥格瑞环境技术有限公司 Water oil sampler

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015117707A (en) 2016-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bockmon et al. A seawater filtration method suitable for total dissolved inorganic carbon and pH analyses
RU2604843C2 (en) Method for sampling oil and oil products films from water surface and device for implementation thereof
CN105190302A (en) Sensor for metal detection
JP5811887B2 (en) Total organic carbon meter
US3398079A (en) Electrochemical apparatus
JP5488632B2 (en) X-ray fluorescence analyzer
RU2679232C1 (en) Device for collecting films of oil and oil products from water surface
CN107271469A (en) The heavy metal in water semi-quantitative analysis method analyzed based on X-ray fluorescence spectra
CN110658139A (en) Permanganate index analysis system
WO2023079322A3 (en) Water analysing device, measuring cell and method for photometric analysis
CN211179541U (en) Hot oil index on-line detection device
KR100798053B1 (en) Cod analyzer
JP2017223583A (en) Water Quality Analyzer
Mueller et al. An automated method for the determination of dissolved organic carbon in seawater using continuous thin-film UV oxidation
CN204719060U (en) Novel urine analysis tube
CN104034761B (en) A kind of device and method detecting OBP and pheromone cohesive process
CN207675636U (en) A kind of water quality detection equipment
RU2563762C2 (en) Measuring method of concentration of aerosol particles, and device for its implementation
RU216184U1 (en) Device for automated selection and transfer of substances from the phase boundary
CN104422599A (en) Fidelity sampler for oil samples in water
JP5148935B2 (en) Spectroscopic inspection apparatus and spectral inspection method
JP2007003417A (en) Optical measuring instrument
Punrat et al. Determination of Arsenic (III) by Sequential Injection/Anodic Stripping Voltammetry (SI/ASV) Using In-situ Thin Film-Modified Screen-Printed Carbon Electrode (SPCE) Original Paper
CN219391892U (en) Online crude oil water content measuring device
CN117147273B (en) Background sample concentrating device, concentrating method thereof and calibrating method of detection equipment