소개탄화수소가 토양에 진입하여 토양을 오염시키면 몇가지 경로가 있을수 있다. 례를 들면 연료가 저장탱크나 전송선을 통해 루설되고 빗물이 지름길로 세차되는 곳은 두가지 실례에 불과하다.그러므로 토양오염을 시험하는것은 환경감시측정이나 토지개간에서 특히 중요하다.용매 추출법 및 적외선 스펙트럼을 통해 총 석유 탄화수소 (탄화수소) 테스트 (TPH는) 예민한 방법이지만 샘플 제조는 매우 번거롭다.기상 크로마토그래피 분석 추출물은 더 높은 감도와 더 자세한 성분 정보를 제공하지만 분석에 너무 오래 걸린다. 열량 분석 및 적외선 스펙트럼 (TG-IR）연계 기술은 시료 제조 없이 오염물의 양과 성질에 대한 상세한 정보를 제공할 수 있다.이 문서에서는 열량 및 적외선 (TG-IR) 기술을 연계하여 얻은 데이터 및 분석 결과.

실험 방법 토양 샘플과 농도를 대략10％m / m의 디젤 혼합, 토양 샘플은17 밀리그램, 넣기퍼킨엘머 TGA 4000열중량 분석기의도가니 속.TGA 4000는통과TL8000은전송선 및10cm가스 풀 및PerkinElmer 스PerkinElmer Spectrum™ 100 형적외선 분광기 연결.전송선 및 가스 풀 온도는280℃ 는 어떤 중유기화합물의 응결을 피한다.열중의 반응 기체는 질소이고, 유속은20 ml/분, 천평 공기 흐름 속도는40 ml/분, 합계60 ml/분유속전송선과 가스 풀을 통해로20°C/분의상수 속도30 °C가열위800℃。적외선 스펙트럼 범위는4000-600 cm -1, 해상도는8cm -1개, 매12 초 단위 데이터 수집 (각 스펙트럼 합계)4 보조 간섭 검색) 을 참조하십시오.Pyris는 ™소프트웨어는 핫 데이터를 제어하고 분석하는 데 사용됩니다.TimeBase는™소프트웨어는 동기화된 시간 분별 적외선 데이터를 수집하고 분석하는 데 사용됩니다.

결과 토론 이 토양 샘플의 무중력 곡선은 그림과 같다1다음과 같이 총체적으로 말하면 세차례의 뚜렷한 무중력현상이 있다. 두번째 yi차는 실온보다 약간 높은것으로부터 시작하고 두번째 시작은100℃ 정도, 그리고 계속250℃, 세 번째 시작은250℃ 정도, 줄곧600 ℃ 정도.에서700℃, 약65% 의 토양은 여전히 미연소 상태이며, 이는 주로 무기 재료로 가정될 수 있습니다.

적외 흡수의 평균 강도는그램-슈미트열화상 및 무중력 곡선 및 무중력 미분 곡선도 (예: 그림)2와 같습니다.적외선에서 검출된 일출 기체의 순간 흡수 농도와 중량 손실률은 정비례(다른 요인 제외)이므로 추정할 수 있다그램-슈미트열화상도는 무중력 미분곡선도와 유사하다.

그림3 선택한 적외선 수 영역의 결과를 표시하고분석 과정에서풍부한 정보.온도가 실온보다 약간 높을 때 수증기의 증가를 볼수 있는데 이는 토양견본이 건조하지 않다는것을 보여준다.열중량 곡선에서 yi 세그먼트의 무중력률이 대략 차지한다5％。그램-슈미트열화상 속의 제 yi 고봉은 약에서 발생한다230℃ 는 두 번째 무중력과 관련이 있다.스펙트럼 그래프로 추정 (그림4), 이것은 주로 수증기, 지방탄화수소, 파수는 약1745cm의-1 에스테르의 혼합물.이는 오염물질이 디젤연료와 바이오디젤 (지방산 메틸) 의 상당 부분일 수 있음을 보여준다.

그림3. 오염된 토양 샘플온도 기반단면도를 흡수합니다.빨간색그램-슈미트 t열화상 은 전체 흡수 강도 를 나타낸다;짙은 녹색: 2933 cm-1 부근 대응C-H흡수봉,대응 지방탄화수소(디젤과 바이오디젤);파란색: 3015 cm-1근처의 올레핀C-H흡수봉,바이오디젤의 불포화물질에 대응;검정색:3800-3700 cm-1;사이의 물의 흡수봉;연두색:2370cm의-1부근의 이산화탄소 흡수봉.

에스테르의 흡수 고봉과 수증기의 중첩은 있지만, 약3015cm의-1처또 다른 바이오디젤 선택적 흡수봉은 올레핀 불포화지방산 사슬에 대응하는C-H신축 진동.피크 강도와 온도의 관계를 그래프로 만듭니다 (그림 참조).3표시), 결과 피크가 약간 뒤로 이동한 것으로 나타났습니다.240℃ 정도.이 온도 범위는10% 의 중량손실은 이미 알고있는 디젤농도와 부합되며 이 열중적외선련용기술이 오염물의 수량 및 상세한 구성정보에 대해 대략적인 테스트를 진행할수 있다는것을 보여준다.

더 높은 온도에서 빠져나오는 주요 기체는 이산화탄소와 물로 토양에서 유기물이 연소하여 최종적인 무중력 부분이다. TimeBase는소프트웨어그림과 같은 중첩된 3D 스펙트럼도 그리기5와 같습니다.시간에 따른 흡수 특성을 한눈에 볼 수 있는 완전한 데이터 집합

동일한 조건에서 통과TG-IR토양 샘플에 참조를 추가하는 것을 연용하여 분석하였다.디젤/바이오디젤의 혼합 샘플을 비교한 결과 그림과 같다6 및 그림7 와 같습니다.에300℃ 까지 전체 샘플 휘발 완료, 그림7 중, 생물 디젤의 증발이 화석 디젤보다 뒤처져 있다는 것을 분명히 볼 수 있다.표준 디젤 시료에는 물이 없기 때문에 카르보닐기는 이후 직접 흡수된다.이 데이터들은 현재의 토양 오염에 바이오디젤이 함유되어 있다는 것을 증명하기 위한 것이다/디젤 혼합물은 강력한 증거를 제공했다.

결론열중량 분석은 샘플의 정량 분석에 가치 있는 정보를 제공할 수 있지만 물질에 대한 식별 능력은 제한되어 있다.적외선 스펙트럼은 일출 기체를 정성적으로 분석하는 능력을 가지고 있다.이 글은 제시되었다TG-IR연용기술은 토양에 존재하는 디젤유의 수량을 확정할수 있을뿐만아니라 존재하는 작은 부분의 생물디젤연료도 검측할수 있다.토양 분석 분야에서TG-IR연용기술의 관건적인 우세는 견본제조나 용제추출을 진행하지 않고 분석속도가 더욱 빠르고 분석방법이 더욱 편리하다는것이다.