便攜式紅外分光測油儀：光譜能量吸收原理與應(yīng)用解析

便攜式紅外分光測油儀：光譜能量吸收原理與應(yīng)用解析  

便攜式紅外測油儀的核心技術(shù)在于紅外光譜能量吸收原理。當(dāng)特定波長的紅外光穿過被測樣品時，油類物質(zhì)的分子會選擇性吸收與其化學(xué)鍵振動頻率匹配的光能，從而形成特征吸收峰。這種吸收現(xiàn)象與分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，尤其是油類物質(zhì)中的亞甲基（CH?）、甲基（CH?）和芳香烴（Ar-H）基團(tuán)，其對應(yīng)的紅外吸收波數(shù)分別為2930cm?1、2960cm?1和3030cm?1。

光譜吸收的定性分析

油類物質(zhì)的成分復(fù)雜多樣，但其分子中的化學(xué)鍵振動頻率相對穩(wěn)定。例如：

• 2930cm?1：對應(yīng)亞甲基（CH?）中碳?xì)滏I的伸縮振動；

• 2960cm?1：對應(yīng)甲基（CH?）中碳?xì)滏I的伸縮振動；

• 3030cm?1：反映芳香烴中碳?xì)滏I的振動特征。

通過檢測這些波數(shù)處的吸光度，儀器可精準(zhǔn)識別油類物質(zhì)的種類。不同產(chǎn)地的石油因組成差異，其吸收峰的強(qiáng)度比例（如CH?與CH?的比值）也會變化，因此儀器通過校正系數(shù)（X、Y、Z）和比值計算（F值）來消除地域影響，確保檢測結(jié)果的普適性。

光譜吸收的定量分析

根據(jù)朗伯-比爾定律，吸光度與樣品濃度成正比。便攜式紅外測油儀通過測量上述三個特征波數(shù)的吸光度，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)曲線或國標(biāo)公式（如HJ637-2018），計算出總油類、石油類和動植物油的含量。其中：

1. 總萃取物：通過四氯乙烯萃取后直接測量；

2. 石油類：經(jīng)硅酸鎂吸附去除動植物油后測定；

3. 動植物油：由總萃取物與石油類的差值間接得出。

技術(shù)優(yōu)勢與應(yīng)用價值

現(xiàn)代便攜式紅外測油儀采用電調(diào)制光源和微弱信號調(diào)理電路，顯著降低噪聲干擾，提升信噪比。一體化光學(xué)設(shè)計使能量集中，光程短，適合現(xiàn)場快速檢測。其應(yīng)用覆蓋環(huán)境監(jiān)測（地表水、廢水、土壤）、工業(yè)排放（油煙、油霧）及科研領(lǐng)域，為污染防控和水質(zhì)評估提供高靈敏度、高準(zhǔn)確性的數(shù)據(jù)支持。

通過紅外光譜能量的精準(zhǔn)捕捉與分析，便攜式紅外測油儀實現(xiàn)了從定性判別到定量計算的全程自動化。