不分光光度法：紅外測油儀

不分光光度法：紅外測油儀

一、不分光光度法與紅外測油儀的技術關聯

二、核心原理與技術優勢

（一）檢測原理

1. 特征吸收機制：
   油類分子中的甲基（-CH?）、亞甲基（-CH?）在 2930cm?1（亞甲基 C-H 伸縮振動）、2960cm?1（甲基 C-H 伸縮振動）波長處有強吸收峰，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，c為油濃度，l為光程。
2. 不分光技術實現：
   儀器通過固定波長的紅外光源（如 2930cm?1 專用濾光片）直接照射樣品，避免分光系統帶來的能量損失，提升檢測靈敏度（檢出限可達 0.01mg/L）。

（二）技術優勢對比

三、紅外測油儀的關鍵技術與結構

（一）核心組件

1. 紅外光源：

• 采用硅碳棒或陶瓷光源，發射穩定的紅外輻射，波長精度 ±5cm?1；

• 壽命≥5000 小時，確保長期檢測穩定性。

2. 樣品池：

• 材質為石英或氟化鈣，光程 1-4cm 可調，適配不同濃度樣品；

• 密封設計防止萃取劑揮發，支持自動進樣。

3. 探測器：

• 采用熱釋電探測器或碲鎘汞（MCT）探測器，響應速度≤100ms；

• 信噪比≥500:1，保證痕量信號準確捕捉。

（二）技術創新

• 雙光路補償：參考光路消除光源波動影響，測量誤差≤±2%；

• 智能光譜校正：內置 100 + 種油品光譜庫，自動匹配計算，適配不同油類（如原油、柴油、潤滑油）；

• 免調零設計：開機自動校準，減少人工操作誤差。

四、檢測流程與操作要點

（一）標準檢測流程

1. 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，確保油類轉移效率≥95%。

  
  
2. 數據處理：

• 自動扣除四氯化碳背景值，生成檢測報告，支持 USB 導出。

（二）操作注意事項

• 萃取劑純度：四氯化碳在 2600-3300cm?1 區間吸光度應＜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：四氯化碳為致癌物質，操作需在通風櫥中進行，廢液集中處理。

五、應用場景與行業標準

（一）典型應用

1. 環境監測：

• 飲用水源地石油類檢測（GB3838-2021 要求 Ⅲ 類水≤0.05mg/L）；

• 海洋生態監測，如渤海灣石油平臺周邊水體油濃度監控。

2. 工業過程控制：

• 油田回注水油濃度監測（要求≤5mg/L）；

• 化工企業廢水排放口檢測（GB8978-1996 要求石油類≤5mg/L）。

3. 應急檢測：

• 船舶漏油事故中，便攜紅外測油儀（如 XY-3800T）10 分鐘內出具檢測結果，劃定污染范圍。

（二）國家標準參考

• HJ 637-2018：紅外分光光度法檢測石油類和動植物油類；

• GB/T 18488-2015：車用汽油中芳烴含量測定（紅外光譜法）；

• ISO 9377-2：水質 石油類測定 溶劑萃取 - 紅外分光光度法。

六、儀器維護與性能驗證

（一）日常維護

1. 光路清潔：每周用無水乙醇擦拭樣品池窗口，避免油膜附著；

2. 光源校準：每月用標準油樣（如 50mg/L 十六烷溶液）驗證吸光度，偏差＞5% 時重新繪制標準曲線；

3. 濕度控制：儀器室濕度≤60% RH，防止光學元件受潮。

（二）性能驗證方法

• 檢出限驗證：測定 7 次空白樣品，計算 3 倍標準偏差對應的濃度，應≤0.01mg/L；

• 加標回收率：向水樣中添加 20mg/L 標準油，回收率應在 80%-120% 范圍內；

• 重復性測試：對 20mg/L 標準油連續測量 6 次，相對標準偏差≤1%。

七、技術發展趨勢

• 免萃取技術：采用固相萃取 - 紅外聯用，消除四氯化碳污染，如 MEMS 微萃取芯片技術；

• 在線監測：集成自動采樣、萃取、測量功能，實現 24 小時連續監測；

• AI 光譜分析：通過深度學習識別混合油品光譜，提升復雜基體中油類檢測準確性。