红外测油仪是一种基于红外光谱技术的专用分析仪器,广泛应用于水体中石油类及动植物油含量的测定。以下从工作原理与使用细节两方面展开详细说明:
一、工作原理:分子振动与能量吸收
1. 核心机制
仪器采用非分散红外(NDIR)技术,利用油脂分子中甲基(CH₃)、亚甲基(CH₂)等基团的C-H键伸缩振动特性。当特定波长(通常为3.4μm)的红外光穿过含油样品时,这些化学键会吸收能量发生能级跃迁,导致透射光强衰减。根据朗伯-比尔定律,吸光度与油分浓度成正比,通过建立标准曲线即可实现定量分析。
2. 关键组件协同作用
- 光源系统:发射连续红外光谱,覆盖油脂特征吸收波段。
- 光学滤光片:精准筛选目标波长,消除其他波长干扰。
- 探测器:将光信号转换为电信号,实时监测透射光强度变化。
- 数据处理单元:自动完成吸光度-浓度换算,并修正背景干扰。
3. 抗干扰设计
针对水中悬浮物、乳化剂等杂质的影响,仪器内置空白校正功能。通过先测定纯水样的基线值,再扣除样品中非油成分的散射和吸收,显著提升检测精度。
二、使用细节:规范操作保障数据可靠性
1. 前处理要求
- 萃取标准化:按《HJ637-2018》标准,取一定体积水样加入四氯化碳(或其他萃取剂),振荡分层后分离出有机相。注意控制萃取液体积与样品比例,避免过度稀释或浓缩。
- 脱水净化:向萃取液中加入无水硫酸钠去除微量水分,静置分层后取上清液用于测定。此步骤可有效防止水分干扰红外吸收。
2. 仪器操作流程
- 开机预热:通电后预热至少30分钟,确保光源稳定。
- 空白校准:使用经脱芳烃处理的空白四氯化碳润洗比色皿,作为参比扣除背景值。
- 样品测定:将处理好的萃取液注入石英比色皿,避免气泡产生,推入光路进行测量。
- 数据读取:仪器自动显示油含量(mg/L),若超出量程需重新稀释样品复测。
3. 维护与质控要点
- 比色皿清洁:每次使用后立即用乙醇清洗,避免油污残留影响透光率。禁用铬酸洗液,以防腐蚀石英材质。
- 定期校验:每月用标准油品配制系列浓度梯度溶液,绘制校准曲线,验证仪器线性范围。
- 环境控制:实验室温度波动应<±2℃,湿度≤70%,避免光学元件结露。
- 安全事项:四氯化碳属有毒挥发性试剂,操作需在通风橱内进行,佩戴防护手套。
三、典型应用场景与注意事项
该仪器适用于地表水、地下水、工业废水及土壤中石油类的监测。需特别注意高浊度样品可能因颗粒物散射导致假性偏高,此时可增加离心过滤步骤。对于含表面活性剂的水样,建议采用硅酸镁柱吸附去除干扰物质。
通过严格遵循操作规程,红外测油仪可实现检出限低至0.1mg/L,满足环保监测及科研需求。日常使用中应注重设备维护与数据复核,确保检测结果的准确性。