紅外分光測油儀儀器結構與關鍵技術
更新時間：2025-11-11 點擊次數：77
隨著工業化和城市化的快速發展，含油廢水排放已成為水體污染的重要來源之一。石油類物質進入水體后，不僅破壞水生生態系統，還可能通過食物鏈富集危害人體健康。因此，對地表水、地下水、工業廢水及生活污水中的石油類和動植物油含量進行快速、準確的監測，是環境監管、企業排污控制和水質安全保障的關鍵環節。在眾多測油技術中，紅外分光測油儀憑借其高靈敏度、良好選擇性、操作簡便和符合國家標準等優勢，成為我國及國際上廣泛采用的主流檢測設備。該儀器基于紅外光譜吸收原理，通過測定油類物質在特定波數下的特征吸收峰，實現對水中油含量的定量分析，被譽為環境監測領域的“環保利器”。
根據中國國家標準《水質石油類和動植物油的測定紅外分光光度法》（HJ 637-2018，替代原GB/T 16488-1996），測油流程如下：
1.萃取：用四氯乙烯（或正己烷，視標準版本而定）將水樣中的油類物質萃取至有機相；
2.測定：將萃取液注入紅外分光測油儀，在2930 cm?¹（CH?）、2960 cm?¹（CH?）和3030 cm?¹（芳香環C—H）三個波數處測量吸光度；
3.計算：通過經驗公式（如HJ 637推薦的校正系數法）分別計算總油、石油類和動植物油的濃度。
其中，動植物油含量=總油−石油類，而石油類需經硅酸鎂吸附去除動植物油干擾后測定。
紅外分光測油儀儀器結構與關鍵技術：
1.光源與光學系統
采用高穩定性紅外光源（如陶瓷光源）和干涉濾光片或傅里葉變換（FTIR）技術。目前主流產品多為非色散型（NDIR），使用窄帶濾光片精準鎖定2930 cm?¹等關鍵波數，結構緊湊、成本較低；機型則采用傅里葉變換紅外光譜（FTIR），可獲取全譜信息，適用于復雜樣品分析。
2.樣品池：石英或氟化鈣（CaF?）材質的比色皿，光程通常為40 mm或10 mm，確保足夠靈敏度且耐有機溶劑腐蝕。
3.檢測器紅外分光測油儀高靈敏度熱電堆或MCT（汞鎘碲）檢測器，將紅外信號轉換為電信號。
4.數據處理系統紅外分光測油儀嵌入式微處理器或連接計算機，自動完成基線校正、吸光度讀取、濃度計算及數據存儲，并支持打印報告或上傳至LIMS系統。
5.安全與環保設計紅外分光測油儀由于傳統萃取劑四氯化碳（CCl?）因破壞臭氧層已被禁用，現行標準改用四氯乙烯（C?Cl?）或正己烷作為萃取溶劑。儀器配套通風裝置或密閉萃取系統，減少揮發性有機溶劑暴露風險。
技術優勢與應用價值：
1.高選擇性與抗干擾能力：通過多波長校正算法，有效區分礦物油與動植物油，避免單一波長測量導致的誤差。
2.靈敏度高，檢出限低：通常檢出限可達0.1 mg/L，滿足《地表水環境質量標準》（GB 3838-2002）中Ⅰ類水石油類≤0.05 mg/L的監測要求（經富集后）。
3.操作簡便，分析速度快：從萃取到出結果僅需10–15分鐘，適合現場快速篩查與實驗室批量檢測。
使用注意事項與維護建議：
萃取操作規范：充分震蕩、靜置分層，避免乳化；使用無油玻璃器皿；溶劑純度控制：萃取劑需預先測定空白值，確保本底油含量低于方法檢出限；定期校準：使用標準油（如正十六烷、異辛烷、苯按比例配制）進行校準曲線驗證；比色皿清潔：用溶劑清洗，避免殘留油膜影響透光率；儀器預熱與調零：每次使用前預熱15–30分鐘，并用純溶劑調零；避免水汽干擾：紅外系統對水分敏感，應保持干燥環境。
