不分光光度法:紅外測(cè)油儀

不分光光度法是指利用物質(zhì)對(duì)特定波長(zhǎng)光的吸收特性進(jìn)行定量分析,無(wú)需分光系統(tǒng)即可直接測(cè)量吸光度的方法,。紅外測(cè)油儀采用該方法時(shí),,聚焦于油類(lèi)物質(zhì)在紅外波段的特征吸收(如 2930cm?1、2960cm?1),,通過(guò)測(cè)量吸光度與油濃度的線性關(guān)系實(shí)現(xiàn)定量,,是目前水體油類(lèi)檢測(cè)的主流技術(shù)之一,符合 HJ 637-2018《水質(zhì) 石油類(lèi)和動(dòng)植物油類(lèi)的測(cè)定 紅外分光光度法》標(biāo)準(zhǔn)要求,。
特征吸收機(jī)制:
油類(lèi)分子中的甲基(-CH?)、亞甲基(-CH?)在 2930cm?1(亞甲基 C-H 伸縮振動(dòng)),、2960cm?1(甲基 C-H 伸縮振動(dòng))波長(zhǎng)處有強(qiáng)吸收峰,,吸光度與油濃度遵循朗伯 - 比爾定律:A=ε?c?l
其中A為吸光度,ε為摩爾吸光系數(shù),,c為油濃度,,l為光程。
不分光技術(shù)實(shí)現(xiàn):
儀器通過(guò)固定波長(zhǎng)的紅外光源(如 2930cm?1 專(zhuān)用濾光片)直接照射樣品,,避免分光系統(tǒng)帶來(lái)的能量損失,,提升檢測(cè)靈敏度(檢出限可達(dá) 0.01mg/L)。
對(duì)比維度 | 不分光光度法(紅外測(cè)油儀) | 分光光度法(紫外測(cè)油儀) |
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波長(zhǎng)選擇 | 固定特征波長(zhǎng)(2930cm?1 等) | 全波段掃描(如 220-400nm) |
抗干擾能力 | 受水基體干擾?。t外光穿透性強(qiáng)) | 易受水中色度,、懸浮物干擾 |
檢測(cè)范圍 | 0.01-64000mg/L(寬量程) | 0.1-1000mg/L(窄量程) |
適用場(chǎng)景 | 地表水、地下水等痕量檢測(cè) | 工業(yè)廢水,、含芳香烴油品檢測(cè) |
紅外光源:
采用硅碳棒或陶瓷光源,發(fā)射穩(wěn)定的紅外輻射,,波長(zhǎng)精度 ±5cm?1,;
壽命≥5000 小時(shí),,確保長(zhǎng)期檢測(cè)穩(wěn)定性。
樣品池:
材質(zhì)為石英或氟化鈣,,光程 1-4cm 可調(diào),,適配不同濃度樣品;
密封設(shè)計(jì)防止萃取劑揮發(fā),,支持自動(dòng)進(jìn)樣,。
探測(cè)器:
采用熱釋電探測(cè)器或碲鎘汞(MCT)探測(cè)器,響應(yīng)速度≤100ms,;
信噪比≥500:1,,保證痕量信號(hào)準(zhǔn)確捕捉。
雙光路補(bǔ)償:參考光路消除光源波動(dòng)影響,,測(cè)量誤差≤±2%,;
智能光譜校正:內(nèi)置 100 + 種油品光譜庫(kù),自動(dòng)匹配計(jì)算,,適配不同油類(lèi)(如原油、柴油,、潤(rùn)滑油),;
免調(diào)零設(shè)計(jì):開(kāi)機(jī)自動(dòng)校準(zhǔn),減少人工操作誤差,。
樣品萃取:
取 100mL 水樣,加入 20mL 四氯化碳,,振蕩 2 分鐘,,靜置分層;
萃取比 1:5,,確保油類(lèi)轉(zhuǎn)移效率≥95%,。
數(shù)據(jù)處理:
萃取劑純度:四氯化碳在 2600-3300cm?1 區(qū)間吸光度應(yīng)<0.03AU,否則需重蒸餾,;
防污染措施:玻璃器皿需用四氯化碳清洗 3 次,,避免交叉污染;
安全防護(hù):四氯化碳為致癌物質(zhì),,操作需在通風(fēng)櫥中進(jìn)行,,廢液集中處理。
環(huán)境監(jiān)測(cè):
飲用水源地石油類(lèi)檢測(cè)(GB3838-2021 要求 Ⅲ 類(lèi)水≤0.05mg/L),;
海洋生態(tài)監(jiān)測(cè),如渤海灣石油平臺(tái)周邊水體油濃度監(jiān)控。
工業(yè)過(guò)程控制:
油田回注水油濃度監(jiān)測(cè)(要求≤5mg/L),;
化工企業(yè)廢水排放口檢測(cè)(GB8978-1996 要求石油類(lèi)≤5mg/L),。
應(yīng)急檢測(cè):
HJ 637-2018:紅外分光光度法檢測(cè)石油類(lèi)和動(dòng)植物油類(lèi);
GB/T 18488-2015:車(chē)用汽油中芳烴含量測(cè)定(紅外光譜法),;
ISO 9377-2:水質(zhì) 石油類(lèi)測(cè)定 溶劑萃取 - 紅外分光光度法,。
光路清潔:每周用無(wú)水乙醇擦拭樣品池窗口,,避免油膜附著,;
光源校準(zhǔn):每月用標(biāo)準(zhǔn)油樣(如 50mg/L 十六烷溶液)驗(yàn)證吸光度,偏差>5% 時(shí)重新繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,;
濕度控制:儀器室濕度≤60% RH,,防止光學(xué)元件受潮。
檢出限驗(yàn)證:測(cè)定 7 次空白樣品,,計(jì)算 3 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)應(yīng)的濃度,,應(yīng)≤0.01mg/L;
加標(biāo)回收率:向水樣中添加 20mg/L 標(biāo)準(zhǔn)油,,回收率應(yīng)在 80%-120% 范圍內(nèi),;
重復(fù)性測(cè)試:對(duì) 20mg/L 標(biāo)準(zhǔn)油連續(xù)測(cè)量 6 次,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差≤1%,。
免萃取技術(shù):采用固相萃取 - 紅外聯(lián)用,消除四氯化碳污染,,如 MEMS 微萃取芯片技術(shù),;
在線監(jiān)測(cè):集成自動(dòng)采樣、萃取,、測(cè)量功能,,實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè);
AI 光譜分析:通過(guò)深度學(xué)習(xí)識(shí)別混合油品光譜,,提升復(fù)雜基體中油類(lèi)檢測(cè)準(zhǔn)確性,。