環境監測工作中,除了實驗室固定點位檢測,大量現場采樣、應急排查、污染源現場核驗工作,需要儀器具備可移動作業的能力,便攜式紅外測油儀就是面向這類場景開發的檢測設備,可完成地下水、地表水、生活污水、工業廢水當中石油類與動植物油含量檢測,同時也可用于餐飲業油煙濃度的測定工作,在應急污染排查、現場排污核查等工作場景中發揮作用。
設備的檢測原理遵循紅外分光光度法,水樣經過萃取處理得到萃取液,完成總萃取物的測定,萃取液再經過硅酸鎂吸附處理,去除動植物油類這類極性物質,完成石油類的測定。總萃取物、石油類含量依靠三處特征波數位置的吸光度完成計算,對應CH?基團、CH?基團、芳香環中C?H鍵的伸縮振動,動植物油含量通過總萃取物和石油類含量的差值計算得到。整套檢測邏輯依托油類物質不同基團在紅外波段的特征吸收特性,油品組分發生變化時,設備依舊可以完成對應組分的定量計算,降低油品組分差異帶來的檢測偏差。
設備整體做一體化便攜箱體結構設計,整機重量控制合理,方便工作人員攜帶至野外、排污點位、應急現場開展檢測作業。設備既可以脫離外部計算機,依靠內置單片機實現獨立運行,也可以通過USB接口,連接筆記本或者臺式電腦完成控制,兩種控制模式適配不同現場作業條件。儀器搭載精密步進電機驅動光柵,具備波長自動修正功能,保障波數相關性能指標。設備內部配備半導體探測器,搭配半導體致冷技術,減少環境溫度變化對輸出信號帶來的擾動。儀器搭載調制光源,信號頻率較高,配合選頻放大處理,降低雜散光對檢測信號造成的干擾,同時光源部件具備較長的使用周期。

便攜式紅外測油儀設置多套實用功能,支持紅外分光光度法、非分散紅外光度法以及光譜掃描,掃描范圍較寬,在特定條件下可作為紅外光譜設備使用。儀器自帶光源自動補償系統以及信號漂移修正系統,控制基線漂移問題。檢測操作過程中,同一顯示界面可以同步呈現光譜圖、測量步驟、測量結果,操作人員可以直接在光譜圖上讀取任意波數位置對應的吸光度與透射比數值。光譜圖、測量條件、測量結果都可以保存為文件,也可以直接輸出打印,方便現場完成數據記錄留存。設備在比色皿使用上有靈活的處理邏輯,僅使用單只比色皿開展檢測,能夠消除不同比色皿之間的差異帶來的測量偏差;如果實驗過程中需要使用多只比色皿,設備內置比色皿數據庫,能夠保存各個比色皿的相關數據,自動扣除比色皿帶來的背景干擾,進一步優化檢測結果。儀器無需頻繁制作標準曲線,不用反復調零點、調滿度,可直接開展樣品測量,簡化現場的操作流程,適配現場時間緊張的作業環境。
野外現場作業環境條件復雜,和恒溫恒濕的實驗室環境存在明顯區別,想要獲得穩定可靠的檢測結果,需要關注儀器使用的環境條件。作業場地盡量避開強電磁設備,減少電磁干擾;避免陽光直射設備光學窗口,強光會對紅外檢測信號造成干擾;設備放置保持平穩,減少振動對光柵、光路部件的影響。供電方面,設備既可以使用交流市電,也可以使用直流供電模式,去到沒有市電供給的野外點位,依靠直流供電就可以開展檢測,出發前往現場前,需要確認供電組件狀態,避免作業中途斷電,造成檢測數據丟失。
樣品前處理環節是現場檢測容易引入誤差的環節,即便儀器本身性能穩定,樣品處理不規范依舊會帶來結果偏差。水樣需要按照方法標準完成萃取操作,萃取環節做好乳化問題的處置,萃取完成之后做好脫水處理,避免水樣當中的水分進入萃取液,干擾紅外光譜信號。硅酸鎂吸附處理環節,按照標準完成硅酸鎂的活化,保證吸附效果,實現動植物油類與石油類組分的有效分離。所有玻璃器皿需要清洗干凈,保證無油污殘留,現場條件有限的情況下,也要做好器皿清潔,規避器皿帶來的污染干擾。
儀器完成現場檢測返回之后,需要開展對應的維護工作。比色皿要及時清洗,避免有機油類物質干涸附著在光學玻璃表面,長期附著會損傷光學面,影響透光性能。儀器箱體做好防塵防潮,存放于干燥通風的位置,避免便攜箱體內部出現凝露,損傷內部光學、電路組件。定期開展儀器核查,使用標準油樣完成校驗,確認波長、信號輸出處于正常狀態。現場使用過程中,如果出現光譜信號異常,首先排查比色皿是否污染、試劑是否失效、樣品萃取是否合格,再進一步排查儀器本身部件狀態。
在實際工作場景當中,便攜式紅外測油儀可以用于突發水體油污泄漏的應急現場快速篩查,快速獲取現場多個點位的油類檢測數據,輔助污染處置工作;也可以用于企業排污口現場巡檢,在排污點位直接完成樣品檢測,獲取現場實測數據;也可以用于餐飲行業油煙現場檢測,完成油煙油霧組分的測定。但便攜設備的現場檢測不能全替代實驗室的完整分析流程,遇到復雜基體水樣,必要時需要將樣品帶回實驗室,配合臺式設備完成比對驗證,保障檢測數據的嚴謹性。熟練掌握便攜式紅外測油儀的原理、操作邏輯,把控現場環境、樣品前處理、設備維護各個環節,能夠充分發揮便攜設備的現場檢測價值,為環境現場監測工作提供支持。