地表水、地下水紅外測(cè)油儀

地表水、地下水紅外測(cè)油儀

概述

傳統(tǒng)的成分分析先取樣再以定性方式量測(cè),時(shí)間長(zhǎng)且無(wú)法及時(shí)得到測(cè)量數(shù)據(jù)。而大多數(shù)物質(zhì)的分子官能基能吸收紅外光,利用光譜能量的吸收與轉(zhuǎn)換很容易進(jìn)行內(nèi)部成分的定性分析和定量計(jì)算。紅外測(cè)油儀正是以此為基本原理,采用紅外分光光度測(cè)量,經(jīng)對(duì)樣品進(jìn)行光譜掃描,可顯示并打印樣品光譜及吸收峰的波數(shù)位置,能迅速、準(zhǔn)確地測(cè)出水體中油份濃度的全部含量。

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

動(dòng)植物油的定義是：在標(biāo)準(zhǔn)“HJ637-2012”規(guī)定的條件下，用CCl₄萃取，并且被硅酸鎂吸附的物質(zhì)。

      我國(guó)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）的推薦方法，制定并頒布了以紅外光度法為基礎(chǔ)的“水質(zhì) 石油類和動(dòng)植物油的測(cè)定 紅外光度法”（ HJ637-2012）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)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(guó)目前大多數(shù)都采用紅外分光光度法。

主要應(yīng)用領(lǐng)域：

紅外測(cè)油儀不僅適用于地表水、地下水、海水、生活用水和工業(yè)廢水等各種水體及土壤中石油類（礦物油）、動(dòng)植物油及總油含量的監(jiān)測(cè)，同時(shí)也是煙氣(飲食行業(yè)油煙)含油量監(jiān)測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦的儀器。此外，還可用于有機(jī)試劑純度檢測(cè)及含各種不同C-H鍵有機(jī)物總量和分量的測(cè)量。

二、儀器特點(diǎn)

1．可拆卸一體化光學(xué)系統(tǒng)，儀器體積小，重量輕，先分光后吸收，符合紅外光譜特點(diǎn)要求，穩(wěn)定性好，信噪比高。

2．采用電調(diào)制光源，即降低了光源發(fā)熱強(qiáng)度，以利于系統(tǒng)散熱，同時(shí)由于無(wú)機(jī)械切光運(yùn)動(dòng)器件，從而簡(jiǎn)化了儀器結(jié)構(gòu)，提高了儀器可靠性。

3．傳感器信號(hào)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，適用1到5厘米任何比色皿。

5．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，儀器光學(xué)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)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(hù)性。

6．操作簡(jiǎn)單，只需點(diǎn)按一下鼠標(biāo)即可完成一次油樣的測(cè)定。

7．測(cè)量速度快，測(cè)量一次樣品僅需1分鐘。

8．軟件功能強(qiáng)大，測(cè)量數(shù)據(jù)及譜圖可以保存到硬盤(pán)，隨時(shí)可以查詢、打印譜圖，并具有自動(dòng)調(diào)零、回歸方程計(jì)算等功能。

三、主要技術(shù)指標(biāo)

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

2．水樣測(cè)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(fù)性       ≤1% （對(duì)40mg/L油樣）

5．線性         R＞0.999

6．波數(shù)范圍     3400cm^-1～2400cm^-1

7．吸光度范圍   0.0000～2.000AU

8．基本測(cè)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(dāng)某單色光通過(guò)被測(cè)溶液時(shí)，其光能就會(huì)被吸收。光能被吸收的強(qiáng)弱與被測(cè)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(guò)率

              I₀  ---------- 入射光強(qiáng)度

              I  ---------- 透射光強(qiáng)度

              A  ---------  吸光度

       石油類物質(zhì)濃度計(jì)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(zhǎng)下的吸光度

              X、Y、Z、F為校正系數(shù)

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

C_{動(dòng)植物} = C_總 - C_石油

        校正系數(shù)計(jì)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(shù)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(cè)定紅外光譜的吸收值，對(duì)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(shù)2930cm^-1、

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