地表水、地下水紅外測油儀

地表水、地下水紅外測油儀

 傳統的成分分析先取樣再以定性方式量測,時間長且無法及時得到測量數據。而大多數物質的分子官能基能吸收紅外光,利用光譜能量的吸收與轉換很容易進行內部成分的定性分析和定量計算。紅外測油儀正是以此為基本原理,采用紅外分光光度測量,經對樣品進行光譜掃描,可顯示并打印樣品光譜及吸收峰的波數位置,能迅速、準確地測出水體中油份濃度的全部含量。

概述

石油類的定義是：在標準“HJ637-2012”規定的條件下，用CCl₄萃取，不被硅酸鎂吸附，并且在波數為2930cm^-1、2960cm^-1和3030cm^-1全部或部分譜帶處有特征吸收的物質。

動植物油的定義是：在標準“HJ637-2012”規定的條件下，用CCl₄萃取，并且被硅酸鎂吸附的物質。

      我國根據標準化組織（ISO）的推薦方法，制定并頒布了以紅外光度法為基礎的“水質 石油類和動植物油的測定 紅外光度法”（ HJ637-2012）國家標準。該標準包括兩種方法，紅外分光光度法和非色散紅外光度法，但在我國目前大多數都采用紅外分光光度法。

主要應用領域：

紅外測油儀不僅適用于地表水、地下水、海水、生活用水和工業廢水等各種水體及土壤中石油類（礦物油）、動植物油及總油含量的監測，同時也是煙氣(飲食行業油煙)含油量監測國家標準推薦的儀器。此外，還可用于有機試劑純度檢測及含各種不同C-H鍵有機物總量和分量的測量。

二、儀器特點

1．可拆卸一體化光學系統，儀器體積小，重量輕，先分光后吸收，符合紅外光譜特點要求，穩定性好，信噪比高。

2．采用電調制光源，即降低了光源發熱強度，以利于系統散熱，同時由于無機械切光運動器件，從而簡化了儀器結構，提高了儀器可靠性。

3．傳感器信號處理采用鎖相放大電路，提高了儀器信噪比和低檢出限。

4．*的比色池結構設計，適用1到5厘米任何比色皿。

5．結構簡單，儀器光學系統、電氣系統自成一體，集成化程度高，從而提高了儀器的可靠性和可維護性。

6．操作簡單，只需點按一下鼠標即可完成一次油樣的測定。

7．測量速度快，測量一次樣品僅需1分鐘。

8．軟件功能強大，測量數據及譜圖可以保存到硬盤，隨時可以查詢、打印譜圖，并具有自動調零、回歸方程計算等功能。

三、主要技術指標

1．基本測量范圍     0.00～800mg/L  ( 4cm~0.5cm比色皿)

2．水樣測量范圍     0.0012 mg/L～64000mg/L  ( 4cm比色皿)

3. 檢出極限      <0.0012mg/L(水樣,采用萃取比100：1，4cm石英比色皿)

4．重復性       ≤1% （對40mg/L油樣）

5．線性         R＞0.999

6．波數范圍     3400cm^-1～2400cm^-1

7．吸光度范圍   0.0000～2.000AU

8．基本測量范圍 0.0012 mg/L～100mg/L  ( 4cm比色皿)

9．外型尺寸     550cm × 380cm × 150cm

10．重量   15Kg

11．電源  （220±22）V  （50±1）Hz  35VA

• 工作原理

     當某單色光通過被測溶液時，其光能就會被吸收。光能被吸收的強弱與被測溶液的濃度成比例，符合比爾定律

                    A= log (1/T)=log(I₀ / I)

        式中：T  ---------- 透過率

              I₀  ---------- 入射光強度

              I  ---------- 透射光強度

              A  ---------  吸光度

       石油類物質濃度計算公式為：

           C=X×A2930＋Y×A2960＋Z×（A3030－A2930/F）

        式中：C為油分濃度

              A2930  A2960  A3030  為不同波長下的吸光度

              X、Y、Z、F為校正系數

   先測總含油量 C_總  ，再將萃取液通過硅酸鎂吸附，分離除去極性的動植物油類物質，以同樣方法測量，得到石油類的濃度 C_石油  ，那么動植物油的含量為：

C_動植物 = C_總 - C_石油

        校正系數計算公式：

              F=A2930（H）/A3030（H）

              C（H）=X×A2930（H）＋Y×A2960（H）

              C（P）=X×A2930（P）＋Y×A2960（P）

              C（T）=X×A2930（T）＋Y×A2960（T）

                      ＋Z×[A3030（T）－A2930（T）/F]

        式中： H  -------- 正十六烷

               P  -------- 姥鮫烷（或異辛烷）

               T  --------- 甲苯（或苯）

               A  --------- 各波數處的吸光度

       以四氯化碳為溶劑配置苯、異辛烷、正十六烷溶液，濃度分別為80 mg/L、20 mg/L、20mg/L,用4cm比色皿測定紅外光譜的吸收值，對正十六烷溶液，由于其芳香烴含量為零，即：

                  A3030-A2930/F=0

       將正十六烷（H）及異辛烷（P）及苯（T）溶液在波數2930cm^-1、

 2960 cm^-1、3030 cm^-1處測得吸光度，帶入上述公式可求得X、Y、Z、F值。