Avec le développement rapide de l'industrialisation, le problème de la pollution par les hydrocarbures dans les plans d'eau est devenu un facteur important affectant l'environnement écologique et la santé humaine. Les substances de type pétrolier, une fois qu'elles pénètrent dans un plan d'eau, peuvent non seulement endommager les écosystèmes aquatiques, mais elles peuvent également s'accumuler dans la chaîne alimentaire et causer des dommages potentiels aux humains. Par conséquent, la détection rapide et précise de la teneur en huile de l'eau est le lien entre la surveillance de l'environnement, le traitement des eaux usées, l'industrie pétrolière et d'autres domaines. Parmi les nombreuses technologies d'inspection d'huile, le spectromètre d'huile infrarouge est devenu l'équipement d'inspection principal de l'industrie en raison de sa haute sensibilité, de sa sélectivité élevée et de sa facilité d'utilisation.

I. principe de fonctionnement: analyse quantitative basée sur l'absorption caractéristique

Le principe central du spectrophotomètre à huile infrarouge est l'analyse quantitative en utilisant les propriétés d'absorption caractéristiques des substances huileuses dans la zone spectrale infrarouge. La plupart des substances de type pétrolier (par exemple les alcanes, les hydrocarbures aromatiques, etc.) ont des pics typiques d'absorption vibratoire télescopique de liaison C - H dans les bandes proche et moyen infrarouge (généralement autour de 3,4 μm, soit un nombre d'onde d'environ 2930 cm²). L'intensité de ce pic d'absorption est proportionnelle à la concentration de la substance oléagineuse.

Le processus de détection spécifique est le suivant: Tout d'abord, un échantillon d'eau est prélevé et extrait à l'aide d'un solvant organique tel que le tétrachlorure de carbone (ccl₄) ou le n - hexane, transférant les huiles présentes dans l'eau dans la phase organique. Ensuite, le liquide d'extraction est injecté dans la cellule d'échantillon du spectrophotomètre infrarouge. La source de lumière infrarouge à l'intérieur de l'instrument émet un spectre continu qui traverse un système de spectroscopie (tel qu'un réseau ou un interféromètre) pour séparer une longueur d'onde spécifique de la lumière qui éclaire l'échantillon. Le détecteur mesure l'Absorbance de l'échantillon à la longueur d'onde caractéristique et calcule la teneur en huile à l'aide d'un algorithme intégré. Les instruments modernes utilisent généralement une technologie de balayage multi - longueur d'onde qui, en mesurant plusieurs pics caractéristiques tels que 2930 cm⁻¹, 2960 cm⁻¹ et 3030 cm⁻¹, combinés à des formules de correction, peuvent éliminer efficacement les interférences d'autres matières organiques et améliorer la précision de la mesure.

II. Caractéristiques techniques et avantages

1. Haute sensibilité et large gamme: la limite inférieure de détection du spectromètre d'huile infrarouge peut être aussi faible que 0,01 mg / L, capable de répondre aux besoins de détection des échantillons d'eau de faible concentration tels que les eaux de surface, les eaux souterraines et autres. Dans le même temps, sa plage de mesure peut atteindre des dizaines de milliers de mg / L et convient à la surveillance des eaux usées industrielles à forte concentration.

2. Bonne sélectivité, forte capacité anti - interférence: par rapport à la méthode UV ou gravimétrique, la méthode infrarouge est très sélective pour l'absorption caractéristique de la liaison C - H, peut distinguer efficacement les huiles des autres matières organiques (comme les tensioactifs), réduire les résultats faussement positifs.

3. Degré élevé d'automatisation: généralement équipé de l'échantillonnage automatique, de l'étalonnage automatique et des fonctions de traitement des données, il améliore considérablement l'efficacité de la détection et réduit l'erreur humaine. Certains modèles prennent également en charge l'interfaçage avec le système de gestion de l'information de laboratoire (LIMS) pour un transfert et une gestion transparents des données.

4. Conforme à la méthode standard: cette technologie a été adoptée par de nombreuses normes nationales et internationales, telles que la Méthode spectrophotométrique infrarouge de détermination de la qualité de l'eau HJ 637 - 2018 de la Chine pour les huiles de pétrole et les huiles animales et végétales, la méthode EPA 413.2 des États - Unis, etc., pour assurer la comparabilité et la comparabilité des résultats des tests.

Iii. Domaines d'application:

- surveillance de l'environnement: pour la surveillance quotidienne et les interventions d'urgence en cas de contaminants pétroliers dans les cours d'eau, les lacs, les mers, etc.

- pétrochimie: surveiller les rejets d'eaux usées des raffineries, des dépôts de pétrole et d'autres installations pour assurer les rejets conformes.

- traitement des eaux usées: évaluation de l'efficacité du traitement dans les stations d'épuration et optimisation des paramètres du procédé.

- mer et navire: détection de la teneur en huile des eaux de ballast des navires, des eaux de cale et prévention de la pollution marine.

- la recherche et l'éducation: un outil important pour la recherche en sciences de l'environnement dans les universités et les instituts de recherche.

En tant que technologie « gold standard » pour la détection des huiles dans l’eau, le spectromètre infrarouge joue un rôle irremplaçable dans la protection de l’environnement et la production industrielle grâce à ses performances. Avec le progrès continu de la technologie, ses capacités de détection seront plus précises, efficaces et respectueuses de l'environnement, fournissant un soutien technique solide pour protéger la sécurité des ressources en eau et construire une civilisation écologique.