مقدمةهناك عدة طرق للهيدروكربونات في التربة الملوثة ، مثل تسرب الوقود من خلال صهاريج التخزين أو خطوط النقل ، حيث تدفق مياه الأمطار يغسل السيارة ليست سوى مثالين . ولذلك ، اختبار تلوث التربة مهم جدا في رصد البيئة أو استصلاح الأراضي . تحديد مجموع الهيدروكربونات النفطية ( الهيدروكربونات ) بواسطة المذيبات استخراج الأشعة تحت الحمراء الطيفي )TPHهي طريقة حساسة ، ولكن إعداد العينة مزعجة للغاية . استخراج الغاز اللوني يمكن أن توفر المزيد من الحساسية و معلومات أكثر تفصيلا ، ولكن التحليل يستغرق وقتا طويلا . تحليل مقياس الثقل النوعي الحراري والأشعة تحت الحمراء أطياف )TG-IRوويمكن للتكنولوجيات المشتركة أن توفر معلومات مفصلة عن كمية الملوثات وطبيعتها ، دون الحاجة إلى إعداد العينات . هذه المقالة سوف أعرض تيراغرام والأشعة تحت الحمراء )TG-IRالبيانات التي تم الحصول عليها من خلال الجمع بين التكنولوجيا وتحليل النتائج .

المنهج التجريبي عينة من التربة و التركيز101%م / مخليط الديزل ، عينة التربة17 مليغرامفيبيركين إلمر TGA 4000تحليل مقياس الثقل النوعي الحراريبوتقة .TGA 4000عبرTL8000خط نقل10 سمخزان الغازبيركين إلمر الطيف™ 100 نوع .مطياف الأشعة تحت الحمراء . درجة حرارة خط نقل الغاز داخلي280لتجنب أي التكثيف من المركبات العضوية الثقيلة . رد فعل الغاز من الثقل النوعي الحراري هو النيتروجين .20 مل / دقيقةتدفق الهواء تطهير التوازن40 مل / دقيقةمجموع60 مل / دقيقةسرعة التدفقمن خلال خطوط نقل الغاز برك . أخذ20سدرجة مئوية / دقيقةالمعدل ثابت من30 سجيمتدفئةفي800سي . مجموعة الأشعة تحت الحمراء4000-600 سم -1القرار8 سم -1لكل12 الحصول على البيانات مرة واحدة في الثانية4 مسح التداخل الثانوي (بيريس ™ البرمجيات المستخدمة لمراقبة وتحليل بيانات الجاذبية الحرارية ،TimeBase™البرنامج يستخدم لجمع وتحليل متزامن time-resolved الأشعة تحت الحمراء البيانات .

مناقشة النتائج الشكل 1 منحنى فقدان الوزن من عينة التربة1عموما ، هناك ثلاث مرات كبيرة من فقدان الوزن : الأول يبدأ من أعلى قليلا من درجة حرارة الغرفة ، والثاني يبدأ من أعلى قليلا من درجة حرارة الغرفة .100حوالي درجة مئوية ، ويستمر حتى250ج ، المرة الثالثة تبدأ في250حوالي درجة مئوية ، حتى600 حوالي درجة مئوية . في .700عن65في المئة من التربة لا تزال غير قابلة للاحتراق ، والتي يمكن أن يفترض أن تكون أساسا من المواد غير العضوية .

متوسط كثافة امتصاص الأشعة تحت الحمراءغرام شميتالرسم البياني الرسم البياني الرسم البياني الرسم البياني الرسم البياني الحراري التفاضلي2كما هو مبين . تركيز لحظي امتصاص الأشعة تحت الحمراء للكشف عن الغاز الهروب يتناسب طرديا مع معدل فقدان الوزنغرام شميتإن thermograph مشابه منحنى تفاضلي من فقدان الوزن .

الرسم البياني3 عرض النتائج من اختيار عدد موجة الأشعة تحت الحمراء في المنطقة ، وتوفيرعملية التحليلوفرة المعلومات . عندما تكون درجة الحرارة أعلى قليلا من درجة حرارة الغرفة ، زيادة في بخار الماء يمكن أن ينظر إليه ، مما يشير إلى أن عينات التربة ليست جافة . معدل فقدان الوزن في الجزء الأول من منحنى الثقل النوعي الحراري5وغرام شميتأول قمة في الصورة الحرارية يحدث في حوالي230و الثانية من فقدان الوزن . استنتاج من الأطياف4، وهذا هو أساسا بخار الماء ، والهيدروكربونات الدهنية ، وعدد موجي حوالي1745سم-1 خليط من استرات . وهذا يشير إلى أن الملوثات قد تكون وقود الديزل وجزء كبير من وقود الديزل الحيوي ( استرات الميثيل الأحماض الدهنية ) .

الرسم البياني3. عينات التربة الملوثةعلى أساس درجة الحرارةامتصاص الشخصي . أحمرغرام شميت tالصور الحرارية تظهر كثافة الامتصاص الكلينأخضر غامق: 2933 سم-1 المراسلات القريبةC-Hذروة الامتصاص,الهيدروكربونات الأليفاتية المقابلة ( الديزل والديزل الحيوي )نبلو: 3015 سم-1الأوليفينات القريبةC-Hذروة الامتصاص,المقابلة من المواد غير المشبعة في وقود الديزل الحيوي . أسود3800-3700 سم-1نذروة امتصاص الماء بين . أخضر فاتح2370 سم-1بالقرب من ذروة امتصاص ثاني أكسيد الكربون .

ذروة امتصاص استرات تتداخل مع بخار الماء .3015سم-1مكتبهناك آخر ذروة امتصاص انتقائي من وقود الديزل الحيوي ، المقابلةC-Hتلسكوبي الاهتزاز . العلاقة بين كثافة الذروة ودرجة الحرارة3كما هو مبين أدناه ) ، تظهر النتائج أن ذروة التحول قليلا إلى الوراء ، حوالي240حوالي درجة مئوية . نطاق درجة الحرارة10فقدان الوزن في المئة ، وهو ما يتسق مع معروف تركيز الديزل ، مما يدل على أن الجمع بين الأشعة تحت الحمراء الحرارية تقنية يمكن أن يكون اختبار تقريبي على كمية من الملوثات و تكوين معلومات مفصلة .

في درجات حرارة أعلى ، والغازات الرئيسية الهروب هي ثاني أكسيد الكربون والماء ، والتي يتم حرقها من قبل المواد العضوية في التربة ، في نهاية المطاف فقدان الوزن . TimeBaseسوفت ويركما رسم تراكب ثلاثي الأبعاد الطيفية ، مثل5كما هو مبين . مجموعة كاملة من البيانات التي يمكن أن ينظر إليها في لمحة عن تطور خصائص الامتصاص مع مرور الوقت

تحت نفس الظروفTG-IRإضافة إشارة في عينات التربةديزلوعينة مختلطة من وقود الديزل الحيوي6 الرسم البياني7 كما هو مبين . إلى300في درجة مئوية ، العينة بأكملها قد تبخرت .7 ومن الواضح أن تبخر وقود الديزل الحيوي متخلفة عن وقود الديزل الأحفوري . لأن هناك شركات المياه في مستوى الديزل عينة كربونيل ثم استيعابها مباشرة . هذه البيانات تؤكد أن تلوث التربة الحالية تحتوي على وقود الديزل الحيويوخليط الديزل يوفر أدلة قوية .

الاستنتاجتحليل مقياس الثقل النوعي الحراري ( TGA ) يمكن أن توفر معلومات قيمة عن التحليل الكمي من العينات ، ولكن القدرة على تحديد المواد محدودة . طيف الأشعة تحت الحمراء لديها القدرة على التحليل النوعي للهروب من الغاز . هذا المقال يكشف عنTG-IRالجمع بين استخدام التكنولوجيا ، ليس فقط يمكن تحديد كمية الديزل الموجودة في التربة ، ولكن أيضا يمكن الكشف عن كمية صغيرة من وقود الديزل الحيوي . في مجال تحليل التربة ،TG-IRميزة رئيسية من الجمع بين التكنولوجيا هو أنه لا يحتاج إلى إعداد عينة أو استخراج المذيبات ، لذلك هو أسرع وأكثر ملاءمة .