在線石油類分析儀的監測原理主要基于紫外熒光法、紅外分光光度法以及非色散紅外吸收法等技術,以下是這些原理的詳細介紹:
紫外熒光法
檢測原理:基于油類物質在紫外光激發下產生熒光的特性進行檢測。當紫外光照射水樣時,油分子中的芳香烴(如苯、萘、多環芳烴)和共軛雙鍵結構被激發,發出特定波長的熒光。通過測量這種熒光的強度,可以換算為水樣中油分子的濃度,實現定量分析。
優勢:相比紅外法、重量法,紫外熒光法具有靈敏度高、響應快、無需試劑、無耗材等顯著優勢。部分儀器的檢測下限可低至0.01ppm,能夠捕捉微量油泄漏。
應用:在線水中油分析儀采用紫外熒光法,可實現對水體中芳香烴和含共軛雙鍵化合物的連續、實時、無損監測。
紅外分光光度法
檢測原理:油類物質對特定波長紅外光具有特征吸收特性。紅外分光測油儀通常選取三個關鍵特征吸收峰作為檢測波長:2930cm?¹(亞甲基C-H鍵伸縮振動)、2960cm?¹(甲基C-H鍵伸縮振動)、3030cm?¹(芳香環C-H鍵伸縮振動)。通過測量這些特征波長下的吸光度值,結合朗伯-比爾定律,可以計算出樣品中的油含量。
檢測流程:
萃取:用四氯化碳等萃取劑將樣品中的油類物質萃取分離。
測定:將萃取液注入樣品池,紅外光源發出的連續紅外光經單色器分光后,分別以三個特征波長的光照射樣品池。檢測器測量光穿過樣品后的透射光強度。
計算:通過對比空白萃取劑與樣品萃取液的吸光度差異,結合朗伯-比爾定律計算出樣品中的油含量。
優勢:紅外分光光度法不受油品品種的限制,測定的結果能較好地反映水體受石油類污染的狀況。
應用:紅外分光測油儀廣泛應用于環境監測、污水處理、石油化工等領域,用于檢測水體、土壤、大氣中的油類污染物。
非色散紅外吸收法
檢測原理:利用石油類物質的甲基(-CH3)、亞甲基(-CH2-)在近紅外區(3.4μm)有特征吸收,作為測定水樣中油含量的基礎。
檢測流程:
預處理:先用硫酸將水樣酸化,加氯化鈉破乳化。
萃取:用三氯三氟乙烷萃取水樣中的油類物質。
過濾與定容:萃取液經無水硫酸鈉層過濾、定容。
測定:注入紅外分析儀測其含量。
注意事項:所有含甲基、亞甲基的有機物質都將產生干擾,如水樣中有動、植物性油脂以及脂肪酸物質應預先將其分離。此外,石油中有些較重的組分不溶于三氯三氟乙烷,致使測定結果偏低。