جنبا إلى جنب مع التطور السريع للتصنيع ، مشكلة التلوث النفطي في المياه أصبحت بارزة على نحو متزايد . مرة واحدة في المواد البترولية في المياه ، ليس فقط سوف تدمر النظم الإيكولوجية المائية ، ولكن أيضا قد تتراكم من خلال السلسلة الغذائية ، مما تسبب في أضرار محتملة على البشر . ولذلك ، سريعة ودقيقة للكشف عن محتوى الزيت في الماء هو جزء من الرصد البيئي ، ومعالجة مياه الصرف الصحي ، وصناعة النفط ، وهلم جرا . من بين العديد من تقنيات الكشف عن النفط ، مطياف الأشعة تحت الحمراء ( IR ) أصبح التيار الرئيسي معدات الكشف في هذه الصناعة بسبب حساسية عالية ، وارتفاع الانتقائية ، عملية بسيطة ، وهلم جرا .

مبدأ العمل : التحليل الكمي على أساس ميزة امتصاص

المبدأ الأساسي من مطياف الأشعة تحت الحمراء للكشف عن النفط هو التحليل الكمي باستخدام خاصية امتصاص النفط في الأشعة تحت الحمراء الطيفية في المنطقة . معظم المواد البترولية ( على سبيل المثال ، الألكانات ، والهيدروكربونات العطرية ، وما إلى ذلك ) نموذجية تمتد قمم امتصاص الاهتزازات في السندات c-h بالقرب من الأشعة تحت الحمراء و الأشعة تحت الحمراء المتوسطة ( عادة حوالي 3-4 ميكرون ، أي حوالي 2930 سم ⁻ ) . ذروة امتصاص كثافة تتناسب طرديا مع تركيز المواد النفطية .

الكشف عن عملية محددة على النحو التالي : أولا ، الحصول على عينات من المياه ، واستخدام رابع كلوريد الكربون ( CCL ) أو الهكسين وغيرها من المذيبات العضوية لاستخراج ونقل النفط في المياه إلى المرحلة العضوية . استخراج السائل ثم حقنها في خزان العينة من مطياف الأشعة تحت الحمراء النفط . . . . . . . الأشعة تحت الحمراء مصدر الضوء في الصك تنبعث الطيف المستمر ، من خلال نظام تقسيم الضوء ( على سبيل المثال ، مقضب أو التداخل ) فصل ضوء الطول الموجي محددة ، تشع عينة . كاشف يقيس الامتصاصية من العينة في الطول الموجي مميزة و يحسب محتوى الزيت من خلال المدمج في الخوارزمية . من خلال قياس 2930 سم ⁻ ¹ 2960 سم ⁻ و 3030 سم ⁻ ¹ ¹ ⁻ ¹ وغيرها من قمم مميزة ، جنبا إلى جنب مع تصحيح الصيغة ، أداة حديثة يمكن القضاء على نحو فعال على التدخل من المواد العضوية الأخرى ، وتحسين دقة القياس .

الخصائص التقنية والمزايا

1 . حساسية عالية ، واسعة النطاق : الحد الأدنى للكشف عن الأشعة تحت الحمراء للكشف عن النفط يمكن أن تصل إلى 0.01 مغ / لتر ، والتي يمكن أن تلبي متطلبات الكشف عن تركيز منخفض من المياه السطحية والمياه الجوفية . وفي الوقت نفسه ، فإن نطاق القياس يمكن أن تصل إلى عشرات الآلاف من مغ / لتر .

2 . الانتقائية جيدة وقوية القدرة المضادة للتشويش : بالمقارنة مع الأشعة فوق البنفسجية أو طريقة الوزن ، الأشعة تحت الحمراء لديها درجة عالية من الانتقائية في c-h بوند امتصاص مميزة ، يمكن أن تميز بفعالية النفط وغيرها من المواد العضوية ( مثل السطحي ) ، والحد من نتائج إيجابية كاذبة .

3 - درجة عالية من التشغيل الآلي : عموما مجهزة التلقائي حقن عينة ، والمعايرة التلقائية ، وتجهيز البيانات ، وتحسين كفاءة الاختبار ، والحد من الأخطاء البشرية . بعض النماذج أيضا دعم نظام إدارة المعلومات المختبرية ( المسلمين ) لرسو السفن ، لتحقيق سلس نقل البيانات وإدارتها .

4 - تتفق مع الطريقة القياسية : هذه التكنولوجيا قد تم اعتمادها من قبل العديد من المعايير الوطنية والدولية ، مثل الصين " الحاج 637-2018 تحديد نوعية المياه من النفط والزيوت الحيوانية والنباتية الطيفي بالأشعة تحت الحمراء " ، الولايات المتحدة وكالة حماية البيئة طريقة 413.2 ، وهلم جرا ، لضمان نتائج الاختبار و المقارنة .

ثالثاً - مجالات التطبيق :

- الرصد البيئي : الرصد اليومي والاستجابة لحالات الطوارئ للملوثات النفطية في المسطحات المائية مثل الأنهار والبحيرات والمحيطات .

- البتروكيماويات : رصد تصريف مياه الصرف الصحي في المصافي ومخازن النفط وغيرها من المرافق لضمان الوفاء بالمعايير .

- معالجة مياه الصرف الصحي : تقييم كفاءة محطات معالجة مياه الصرف الصحي ، وتحسين البارامترات التكنولوجية .

- المحيطات والسفن : الكشف عن محتوى الزيت في مياه الصابورة والمياه الآسن للسفن لمنع التلوث البحري .

- البحث العلمي والتعليم : بوصفهما أداتين هامتين في إجراء البحوث العلمية البيئية في الجامعات والمعاهد البحثية .

الأشعة تحت الحمراء للكشف عن النفط ، مثل " المعيار الذهبي " تكنولوجيا الكشف عن النفط في المياه ، يلعب دورا لا غنى عنه في حماية البيئة والإنتاج الصناعي . مع تطور التكنولوجيا ، والقدرة على الكشف سوف تصبح أكثر دقة وكفاءة وحماية البيئة ، من أجل حماية أمن الموارد المائية ، وبناء الحضارة الايكولوجية لتوفير الدعم التقني القوي .