油田产出液中生物表面活性剂类代谢产物的快速定量分析
在油田产出液中，由功能性微生物代谢产生的生物表面活性剂在微生物采油方面具有重要的意义。生物表面活性剂是微生物在一定条件下培养时，在其代谢过程中分泌出的具有一定表面活性的代谢产物，如糖脂、脂肽或中性类脂衍生物等。目前为止，油田水样中表面活性剂物质定量分析尚缺乏成熟而又简便快速的定量方法。而在微生物驱油过程中，对于微生物性能追踪监测，迫切的需要找到一种快速准确的生物表面活性剂定量方法。因此为了得到一种快速并且准确的定量方法，我们做了如下尝试。 本论文主要选取了糖脂和脂肽两类生物表面活性剂进行考察，利用排油圈法、苯酚硫酸法、高效液相色谱法等方法进行定量分析，利用排油圈法和苯酚硫酸法进行粗略的定性和定量分析，再结合高效液相法进行精确定量，在传统方法的基础上，进行改良、优化，得到的主要结论如下: 1、利用改良的苯酚硫酸法，满足了快速定量的需求，也达到了定量准确性。通过对样品和显色剂比例、水热时间、水热温度进行优化。结果表明:鼠李糖脂在浓度100-1000mg/L范围内，在西林瓶中加入0.5mL样品，再加入4.5mL显色剂，80℃下水热1h，测吸光度，得到标准曲线R2大于0.99，可以用于快速定量分析。 2、利用改良的排油圈法，满足快速定量的要求，但是相对误差较大。通过对油膜种类、用量、加入样品量进行优化，结果表明: 鼠李糖脂在100-500mg/L高浓度时，加入液体石蜡量为2～4mL，加入样品的量为10μL，所形成的排油圈较稳定，鼠李糖脂浓度与排油圈直径成良好线性关系（标准曲线的R2都在0.9以上）浓度梯度形成的排油圈大小变化比较明显，重复性比较高;在0-100mg/L的低浓度下，加入液体石蜡量为1～2mL，加入样品的量为50μL时，形成的排油圈较为稳定，鼠李糖脂浓度与排油圈直径成良好线性关系（标准曲线的R2都在0.9以上）。用统计学软件SPSS建立表面活性剂浓度与油膜厚度及排油圈直径关系的预测模型，得到该模型回归效果较好，各回归系数达到显著水平，预测模型使得在不同油膜厚度下的排油圈实验结果具有可比性。 槐糖脂较鼠李糖脂来说，表面活性差一些，相同浓度的样品形成的排油圈要小一些。浓度100～500mg/L，加入液体石蜡2mL，样品10μL，槐糖脂基本符合线性关系，R2在0.9以上。 混合样品体积比1∶1，液体石蜡2mL，样品10μL，对比两个纯样品的数据得出，混合样品的排油圈直径在两个纯样品形成的排油圈直径之间，小于鼠李糖脂，大于槐糖脂，排油圈呈良好的线性关系。 3、通过高效液相色谱直接分析法，得到用于准确定量的标准曲线。通过对液相色谱流动相类型、流动相比例、流速和样品溶剂进行优化，得到了较为成熟的分析方法的条件，得到了高浓度鼠李糖脂和槐糖脂的标准曲线。 通过高效液相色谱质谱联用法对鼠李糖脂进行了定量，通过改变参数，检出限达到0.1mg/L，得到了R2大于0.999的标准曲线，可用于低浓度精确定量。
油田产出液;生物表面活性剂;功能性微生物;代谢产物;定量分析
中国海洋大学
硕士
化学工程
包木太
2015
中文
TE39
74
2016-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）