OIL510 型全自动红外分光测油仪的应用研究
仪器网 · 2012-07-15 08:58 · 45467 次点击
引言
油类物质对水体的污染是全球关注的问题之一,我国每年排放近8万多吨的油类污染物,国家环保决策实行污染物达标排放和总量控制。《水和废水监测分析方法》(第四版)中提到,我国在“九五”、“十五”期间对COD、矿物油、氰化物、汞、镉、砷、铬(VI)、铅排放总量实行控制和削减,可能还需要通过几个五年计划的努力,将其排放总量削减到水域环境容量以下,才能从根本上改善水环境,使其达到良好状态。全自动红外测油仪的面世大大加强对大自然的监控,OIL510型油类水质在线自动监测仪是根据GB/T16488-1996标准,用四氯化碳萃取水中的油类物质,测定总萃取物,避免实验人员与四氯化碳的直接接触,减少伤害。
1OIL510型全自动红外测油仪
OIL510型全自动红外测油仪是北京华夏科创仪器技术有限公司在OIL400系列红外测油仪的基础上创新研发出来全新测油仪,该议器运用部分在线分析仪器的技术,创新性强,和传统测油仪相比技术优势较为明显。
1.1仪器原理
该仪器以“GB/T16488-1996水质石油类和动植物油的测定红外光度法”为依据,使用萃取溶剂按一定比例(1∶1,2∶1,10∶1,1∶2,1∶3,1∶10等)将水体中的油类物质萃取出来,然后将萃取溶剂除水后导入分析池中,总萃取物含量均由波数分别为2930cm-1(CH2基团中C-H键的伸缩振动)、2960cm-1(CH3基团中C-H键的伸缩振动)和3030cm-1(芳香环中C-H键的伸缩振动)谱带处的吸光度A2930、A2960和A3030,以及校正系数X、Y、Z、F,再根据公式浓度C=X×A2930+Y×A2960+Z×(A3030-A2930/F)进行计算。
石油类物质成分非常复杂,其组成也因产地而异,石油主要成分是烃类(烷烃、环烷烃和芳香烃)。在红外吸收光谱中,由于不同产地的石油类物质或多或少地存在着亚甲基CH2基团与甲基CH3基团及Ar-H芳香烃之间的比值变化,所以求出各自的校正系数:X为亚甲基CH2基团系数,Y为甲基CH3基团系数,Z为Ar-H芳香烃系数,再求出亚甲基CH2的波数2930cm-1与3030cm-1的比值为F。求出F、X、Y、Z值后,再测定各种石油类,使之达到测定石油类物质不受石油产地变化影响的目的。定性分析:一定频率的红外线经过分子时,如果分子中某一个键的振动频率和它一样,这个键就吸收红外线而增加能量,振动就会加强;如果分子中没有同样频率的键红外线就不会被吸收。若连续改变红外线的频率照射样品时,则通过样品吸收池的红外线,有些区域较强,有些区域较弱,从而产生红外吸收光谱。
定量分析:当某单色光通过被测溶液时,其能量就会被吸收。光强被吸收的强弱与被测物质的浓度成比例,即符合比尔定律。
1.2仪器的结构和组成
1.2.1仪器结构水样萃取后,四氯化碳和水样通过分离器分离,萃取到油的四氯化碳进入比色池,红外分光分析单元分析扫描,显示检测结果(见图1)。
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1.2.2主要部件或功能单的结构、作用及其工作原理(1)采水单元:水样进样口;(2)储液单元:将一定量(5L)的萃取溶剂储存起来;(3)定量进水:每次进水样15mL;(4)定量进液:每次进萃取溶剂15mL;(5)萃取单元:用萃取溶剂将水体中油类萃取出来;(6)除水单元:将含水的萃取溶剂中的水分除去;(7)分析单元:用三波数红外分光法对萃取溶剂中油含量进行测定;(8)数据处理:根据萃取比计算水体中油类含量,保存分析结果;(9)控制单元:整个系统的各个单元采用计算机控制;(10)模拟信号输出:0~5V,4~20mA;(11)数字信号接口:RS232,IEEE485。
2仪器的性能特点
2.1仪器的基本参数
波数范围:340~2400cm-1(即波长范围2941~4167nm)。吸光度范围:0.0000~1.0000AU(即透过率100%~10%T)。测定范围:0.02~500mg/L(水体中含油量)。最低检出限:DL0.999。重复性:RSD