Com o rápido desenvolvimento da industrialização, o problema da poluição por óleo nas águas tornou-se um fator importante que afeta o ambiente ecológico e a saúde humana. Uma vez que as substâncias petrolíferas entram no corpo hídrico, não só podem danificar os ecossistemas aquáticos, mas também podem se acumular através da cadeia alimentar, causando potenciais danos aos seres humanos. Portanto, a detecção rápida e precisa do conteúdo de óleo na água é um link em áreas como monitoramento ambiental, tratamento de águas residuais e indústria petrolífera. Entre muitas tecnologias de teste de óleo, o espectrômetro de óleo infravermelho tornou-se o principal equipamento de teste da indústria com suas vantagens de alta sensibilidade, alta seletividade e facilidade de operação.

Princípio de funcionamento: Análise quantitativa baseada na absorção de características

O princípio central do espectrômetro de óleo infravermelho é a análise quantitativa usando as propriedades de absorção características de substâncias oleosas na área espectral infravermelha. A maioria das substâncias petrolíferas (como alcanos, hidrocarbonetos aromáticos, etc.) têm picos típicos de absorção de vibrações de ligação C-H em faixas de infravermelho próximo e infravermelho médio (geralmente em torno de 3,4 μm, ou seja, um número de ondas de cerca de 2930 cm-1). A intensidade do pico de absorção é proporcional à concentração de substâncias oleosas.

O processo de teste específico é o seguinte: Primeiro, uma amostra de água é coletada e extraída com um solvente orgânico como tetracloreto de carbono (CCl4) ou hexano, transferindo a substância oleosa da água para a fase orgânica. Em seguida, o líquido de extração é injetado na piscina de amostras do espectrômetro infravermelho. A fonte de luz infravermelha dentro do instrumento emite um espectro contínuo que irradia a amostra através de um sistema de espectrofotomia (por exemplo, um raster ou um interferômetro) para separar a luz de comprimentos de onda específicos. O detector mede a absorção da amostra no comprimento de onda característico e calcula o teor de óleo através de um algoritmo incorporado. Os instrumentos modernos geralmente usam a tecnologia de varredura de comprimentos de onda múltiplos, medindo vários picos característicos, como 2930 cm-¹, 2960 cm-¹ e 3030 cm-¹, em combinação com a fórmula de correção, pode efetivamente eliminar a interferência de outros materiais orgânicos e melhorar a precisão da medição.

Características técnicas e vantagens

Alta sensibilidade e amplo alcance: o limite inferior de detecção do espectrômetro de óleo infravermelho pode ser tão baixo quanto 0,01 mg / L, que pode atender às necessidades de detecção de amostras de água de baixa concentração, como águas superficiais e subterrâneas. Ao mesmo tempo, a sua faixa de medição pode chegar a dezenas de milhares de mg/L e é adequada para o monitoramento de altas concentrações de águas residuais industriais.

Boa seletividade e forte capacidade anti-interferência: em comparação com o método ultravioleta ou o método de peso, o método infravermelho é altamente seletivo para a absorção das características do enlace C-H, que pode diferenciar eficazmente o óleo de outras substâncias orgânicas (como surfactantes), reduzindo os resultados falsos positivos.

Alto grau de automação: geralmente equipado com amostragem automática, calibração automática e funções de processamento de dados, melhorando significativamente a eficiência da detecção e reduzindo o erro humano. Alguns modelos também suportam o acoplamento ao Sistema de Gestão de Informação de Laboratório (LIMS) para a transmissão e gerenciamento de dados sem problemas.

A tecnologia foi adotada por vários padrões nacionais e internacionais, como a Lei HJ 637-2018 para a Determinação da Espectrofotomia Infravermelha de Óleos de Qualidade Aquática e Óleos Animais e Vegetais da China, o Método 413.2 da EPA dos EUA, etc., para garantir a sexualidade e comparabilidade dos resultados do teste.

Área de aplicação:

Monitoramento ambiental: para monitoramento diário e resposta de emergência a poluentes petrolíferos em rios, lagos e oceanos.

- Indústria petroquímica: monitorar as emissões de águas residuais de refinarias de petróleo, depósitos e outras instalações para garantir que as emissões cumpram os padrões.

Tratamento de águas residuais: avaliar a eficiência do tratamento de plantas de tratamento de águas residuais e otimizar os parâmetros do processo.

- Oceanos e navios: detecção da água de lastre e do teor de óleo nas águas subterrâneas dos navios para prevenir a poluição do mar.

- Pesquisa e Educação: como ferramenta importante para a investigação científica ambiental em universidades e instituições de pesquisa.

Os espectrômetros de óleo infravermelhos desempenham um papel insubstituível na proteção ambiental e na produção industrial como a tecnologia "padrão ouro" para a detecção de óleos em água. Com o progresso contínuo da tecnologia, sua capacidade de detecção será mais precisa, eficiente e ecológica, fornecendo um forte apoio técnico para a proteção da segurança dos recursos hídricos e a construção da civilização ecológica.