红外测油仪的工作原理分析

工作原理详解

1. 特征吸收峰的利用
   油类物质中的C-H键在红外光谱中有三个特征吸收峰：

   • 2930 cm⁻¹（CH₂基团中C-H键的伸缩振动）
   • 2960 cm⁻¹（CH₃基团中C-H键的伸缩振动）
   • 3030 cm⁻¹（芳香环中C-H键的伸缩振动）
     这些波长下的吸收强度与油类物质的浓度呈线性关系，符合朗伯-比尔定律。

2. 样品预处理
   检测前需对样品进行预处理：

   • 萃取：使用四氯化碳（CCl₄）等有机溶剂萃取水样中的油类物质。
   • 脱除极性物质：通过硅酸镁吸附分离动植物油等极性物质，保留石油类成分。
   • 浓缩：蒸发或氮吹去除溶剂，使萃取液浓缩至适当体积。

3. 红外光谱分析
   将处理后的样品置于红外测油仪的样品室，仪器发射特定波长的红外光穿过样品。油类物质吸收特定波长的红外光后，检测器接收剩余光强并转化为电信号。通过测量2930 cm⁻¹、2960 cm⁻¹和3030 cm⁻¹处的吸光度（A₂₉₃₀、A₂₉₆₀、A₃₀₃₀），结合预先建立的校准模型，计算油类物质的浓度。

4. 计算与结果输出
   总油含量（C总）通过总萃取物吸光度计算，石油类含量（C石油）通过脱除动植物油后的吸光度计算，动植物油含量（C动植物）则为两者之差。仪器自动处理数据并输出结果。

技术优势与应用

红外测油仪具有操作简便、检测速度快、准确性高等优点，广泛应用于环保监测、石油化工、食品加工等领域。其非破坏性检测方式可保持样品完整性，适合现场快速检测。