紅外吸收光譜儀檢測(cè)油類污染物（如石油烴）
1. 檢測(cè)目標(biāo)
- 油類污染物：包括石油烴（如柴油、汽油、潤(rùn)滑油）、動(dòng)植物油脂等。
- 核心指標(biāo)：通過(guò)特定紅外吸收峰（如C-H鍵伸縮振動(dòng)吸收峰）定量分析油類濃度。
2. 基本原理
- 紅外吸收特征：油類分子中的C-H鍵在中紅外波段（3.4–3.5 μm，即2940–2850 cm?1）產(chǎn)生強(qiáng)吸收峰（甲基、亞甲基的伸縮振動(dòng)）。
- 定量依據(jù)：根據(jù)朗伯-比爾定律（Lambert-Beer Law），吸光度與油類濃度成正比：
- ：吸光度
- ：摩爾吸光系數(shù)
- ：油類濃度
- ：光程長(zhǎng)度（樣品池厚度）
3. 檢測(cè)流程
樣品前處理：
- 萃取：將水樣或固體樣品中的油類用**四氯化碳（CCl?）或四氯乙烯（C?Cl?）**萃?。ǘ咴诩t外區(qū)無(wú)吸收干擾）。
- 凈化（可選）：通過(guò)硅膠柱去除動(dòng)植物油脂（干擾物），保留石油烴。
儀器校準(zhǔn)：
- 標(biāo)準(zhǔn)曲線法：使用標(biāo)準(zhǔn)油（如正十六烷、異辛烷、苯等）配成系列濃度，測(cè)量吸光度并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
- 參比法：以萃取溶劑為空白參比，消除溶劑背景干擾。
樣品測(cè)量：
- 將萃取液注入樣品池，掃描3.4–3.5 μm波段吸光度。
- 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算油類濃度（單位：mg/L或mg/kg）。
4. 關(guān)鍵參數(shù)與干擾因素
- 檢測(cè)限：通常為0.1–1 mg/L（取決于萃取效率和儀器靈敏度）。
- 主要干擾：
- 動(dòng)植物油脂：含C-H鍵的有機(jī)物（需通過(guò)硅膠柱分離）。
- 懸浮顆粒物：需過(guò)濾（<0.45 μm濾膜）避免散射干擾。
- 溶劑純度：四氯化碳需脫芳烴處理（避免殘留苯干擾）。
5. 儀器類型
- 非分散紅外（NDIR）光譜儀：
- 專用于油類檢測(cè)，固定波長(zhǎng)（3.4 μm），結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低（常用于在線監(jiān)測(cè)）。
- 傅里葉變換紅外（FTIR）光譜儀：
- 全波段掃描，可區(qū)分油類組分（如石油烴與植物油），但操作復(fù)雜、成本高（實(shí)驗(yàn)室分析）。
6. 應(yīng)用場(chǎng)景
- 環(huán)境監(jiān)測(cè)：
- 地表水、地下水、土壤中石油污染檢測(cè)（如溢油事故應(yīng)急）。
- 工業(yè)廢水：
- 石化、機(jī)械加工等行業(yè)廢水含油量監(jiān)控。
- 法規(guī)合規(guī)：
- 符合EPA 418.1（美國(guó)）、ISO 9377-2（國(guó)際）等標(biāo)準(zhǔn)。
7. 優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
| 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
|---|---|
| 專一性強(qiáng)（C-H鍵特征吸收） | 前處理復(fù)雜（需萃取、凈化） |
| 快速（單次檢測(cè)<10分鐘） | 溶劑毒性高（四氯化碳需嚴(yán)格防護(hù)） |
| 可區(qū)分石油烴與動(dòng)植物油脂（結(jié)合凈化） | 受懸浮物、乳化油影響（需預(yù)處理） |
8. 與其他油類檢測(cè)方法對(duì)比
| 方法 | 原理 | 檢測(cè)限 | 特點(diǎn) |
|---|---|---|---|
| 紅外吸收法 | C-H鍵紅外吸收 | 0.1–1 mg/L | 專一性高，需溶劑萃取 |
| 紫外熒光法 | 芳烴紫外熒光 | 0.01 mg/L | 靈敏度高，但僅檢測(cè)含芳烴油類 |
| 重量法 | 萃取后稱重 | 1–5 mg/L | 操作簡(jiǎn)單，但無(wú)法區(qū)分油類組分 |
| 氣相色譜（GC） | 油類組分分離與定量 | 0.01 mg/L | 高靈敏度、可組分分析，但耗時(shí)、成本高 |
9. 注意事項(xiàng)
- 溶劑選擇：禁用含C-H鍵的溶劑（如己烷），優(yōu)先使用四氯化碳（需通風(fēng)柜操作）。
- 樣品保存：萃取后樣品需避光冷藏（24小時(shí)內(nèi)分析）。
- 儀器維護(hù)：定期清潔樣品池
