紅外測油儀是一種基于紅外光譜吸收原理，專門用于定量分析水中礦物油（總石油烴）含量的精密環(huán)境監(jiān)測儀器。其核心技術(shù)在于對特定化學(xué)鍵振動能量的精準(zhǔn)測量。
一、核心工作原理：紅外吸收與朗伯-比爾定律
儀器的基本工作原理遵循兩個核心物理化學(xué)規(guī)律：
分子振動吸收原理：礦物油主要由碳?xì)浠衔铮–H?-、-CH?-、芳香環(huán)等）組成。當(dāng)紅外光（特定波長的中紅外光）照射樣品時，油分子中的甲基（-CH?）和亞甲基（-CH?-）的C-H鍵會選擇性吸收與其振動頻率一致的紅外光能量，從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。
朗伯-比爾定律：該定律表明，特定波長下，紅外光的吸光度（A）與樣品中吸光物質(zhì)的濃度（c）及光程長度（L）成正比，即A=εcL（ε為吸光系數(shù)）。這是定量分析的基石。通過測量吸光度，即可反算出油的濃度。
二、關(guān)鍵光譜分析技術(shù)：三波長測量法
為精確測量復(fù)雜的油品混合物，現(xiàn)代紅外測油儀普遍采用三波長測量技術(shù)，以排除其他物質(zhì)的干擾并實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化測量。
測量波長（2930cm?¹，約3.41μm）：此為亞甲基（-CH?-）中C-H鍵的伸縮振動特征吸收峰，是測量礦物油含量的主波長。樣品在此處的吸光度直接反映了油濃度的主要信息。
參比波長（3030cm?¹，約3.30μm）：此為芳香環(huán)上C-H鍵的伸縮振動特征吸收峰。測量此波長下的吸光度，有助于評估油品組成并對主波長測量進(jìn)行校正，特別是當(dāng)油品中含有較多芳烴時。
補(bǔ)償波長（約2600cm?¹）：此區(qū)域通常無明顯油類特征吸收峰。設(shè)置此波長的目的是扣除背景干擾，如溶劑（四氯化碳或四氯乙烯）的輕微變化、樣品池壁的散射或懸浮顆粒物的影響。
最終，樣品的吸光度由公式計算：A=A????-[A????×(α/β)]（其中α、β為儀器校正系數(shù)）。此方法有效消除了非烴類物質(zhì)的干擾，確保了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和對不同油品的適應(yīng)性。
總結(jié)：紅外測油儀通過精準(zhǔn)捕捉油分子C-H鍵的紅外特征吸收，并運(yùn)用三波長光譜分析技術(shù)進(jìn)行校正和抗干擾，最終依據(jù)朗伯-比爾定律實(shí)現(xiàn)對水中礦物油的高精度定量分析，是環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的方法。
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