便攜式紅外分光測油儀：光譜能量吸收原理與應用解析

便攜式紅外分光測油儀：光譜能量吸收原理與應用解析  

便攜式紅外測油儀的核心技術在于紅外光譜能量吸收原理。當特定波長的紅外光穿過被測樣品時，油類物質的分子會選擇性吸收與其化學鍵振動頻率匹配的光能，從而形成特征吸收峰。這種吸收現象與分子結構密切相關，尤其是油類物質中的亞甲基（CH?）、甲基（CH?）和芳香烴（Ar-H）基團，其對應的紅外吸收波數分別為2930cm?1、2960cm?1和3030cm?1。

光譜吸收的定性分析

油類物質的成分復雜多樣，但其分子中的化學鍵振動頻率相對穩定。例如：

• 2930cm?1：對應亞甲基（CH?）中碳氫鍵的伸縮振動；

• 2960cm?1：對應甲基（CH?）中碳氫鍵的伸縮振動；

• 3030cm?1：反映芳香烴中碳氫鍵的振動特征。

通過檢測這些波數處的吸光度，儀器可精準識別油類物質的種類。不同產地的石油因組成差異，其吸收峰的強度比例（如CH?與CH?的比值）也會變化，因此儀器通過校正系數（X、Y、Z）和比值計算（F值）來消除地域影響，確保檢測結果的普適性。

光譜吸收的定量分析

根據朗伯-比爾定律，吸光度與樣品濃度成正比。便攜式紅外測油儀通過測量上述三個特征波數的吸光度，結合標準曲線或國標公式（如HJ637-2018），計算出總油類、石油類和動植物油的含量。其中：

1. 總萃取物：通過四氯乙烯萃取后直接測量；

2. 石油類：經硅酸鎂吸附去除動植物油后測定；

3. 動植物油：由總萃取物與石油類的差值間接得出。

技術優勢與應用價值

現代便攜式紅外測油儀采用電調制光源和微弱信號調理電路，顯著降低噪聲干擾，提升信噪比。一體化光學設計使能量集中，光程短，適合現場快速檢測。其應用覆蓋環境監測（地表水、廢水、土壤）、工業排放（油煙、油霧）及科研領域，為污染防控和水質評估提供高靈敏度、高準確性的數據支持。

通過紅外光譜能量的精準捕捉與分析，便攜式紅外測油儀實現了從定性判別到定量計算的全程自動化。