적외선 오일 측정기는 적외선 스펙트럼 흡수 원리를 바탕으로 수중의 광물유 (총 석유탄화수소) 함량을 정량 분석하는 데 전문적으로 사용되는 정밀 환경 모니터링 기기이다.그 핵심 기술은 특정 화학 키의 진동 에너지를 정확하게 측정하는 데 있다.

1. 핵심 작업 원리: 적외선 흡수와 랑버-빌의 법칙

기기의 기본 작동 원리는 두 가지 핵심 물리 화학 법칙을 따릅니다.

분자진동흡수원리: 광물유는 주로 탄화수소(CH-, -CH-, 방향환 등)로 구성된다.적외선 (특정 파장의 중적외선) 이 시료를 비출 때 기름 분자 중의 메틸 (-CH) 과 메틸 (-CH-) 의 C-H 키는 진동 주파수와 일치하는 적외선 에너지를 선택적으로 흡수하여 기체에서 자극 상태로 도약한다.

랑버-빌의 법칙: 이 법칙은 특정 파장에서 적외선의 흡광도 (A) 가 샘플의 흡광물질의 농도 (c) 및 광정 길이 (L) 와 정비례한다는 것을 나타낸다. 즉 A = ε cL (ε는 흡광계수) 이다.이것은 정량 분석의 초석이다.흡광도를 측정하여 기름의 농도를 반산할 수 있다.

2. 핵심 스펙트럼 분석 기술: 3파장 측정법

복잡한 유류혼합물을 정확하게 측정하기 위하여 현대적외선석유측정기는 보편적으로 3파장측정기술을 채용하여 기타 물질의 교란을 제거하고 표준화측정을 실현한다.

측정 파장 (2930cm ⁻¹, 약 3.41μm): 이는 메틸 메틸 (-CH ₂-) 중 C-H 키의 신축 진동 특징 흡수봉으로 광물유 함량을 측정하는 주파장이다.샘플의 이곳에서의 흡광도는 기름 농도의 주요 정보를 직접 반영한다.

비교 파장(3030cm ⁻¹, 약 3.30μm): 이것은 방향고리에 있는 C-H 키의 신축 진동 특징 흡수봉이다.이 파장의 흡광도를 측정하면 석유제품의 구성을 평가하고 주요파장측정을 교정하는데 도움이 되며 특히 석유제품에 방향탄화수소가 비교적 많이 함유되여있을 때 더욱 그러하다.

보상 파장 (약 2600cm ⁻¹): 이 지역은 일반적으로 뚜렷한 유류 특징 흡수봉이 없습니다.이 파장을 설정하는 목적은 용매 (사염화탄소 또는 사염화에틸렌) 의 경미한 변화, 샘플 풀 벽의 산란 또는 부유 입자의 영향과 같은 배경 간섭을 제거하는 것입니다.

최종적으로 샘플의 흡광도는 공식으로 계산한다: A=A₂₉-[A₀×(α/베타)] (그 중 알파, 베타는 계기 교정 계수).이 방법은 비탄화수소류 물질의 간섭을 효과적으로 제거하여 측정 결과의 정확성과 서로 다른 유제품에 대한 적응성을 확보하였다.

요약: 적외선 오일 측정기는 오일 분자 C-H 키의 적외선 특징 흡수를 정확하게 포착하고 3파장 스펙트럼 분석 기술을 활용하여 교정과 방해를 방지하며 최종적으로 랑버-빌 법칙에 따라 수중 광물 오일에 대한 고정밀 정량 분석을 실현하는 환경 모니터링 분야의 방법이다.