공업화가 신속히 발전함에 따라 수체 중의 유류 오염 문제가 날로 두드러져 생태 환경과 인류 건강에 영향을 주는 중요한 요소가 되었다.석유류 물질이 일단 수체에 들어가면 수생 생태계를 파괴할 뿐만 아니라 먹이사슬을 통해 누적되어 인류에게 잠재적인 피해를 줄 수 있다.그러므로 수중의 유류함량을 신속하고 정확하게 검측하는것은 환경검측, 오수처리, 석유공업 등 분야의 고리이다.많은 유류 검측 기술 중, 적외선 분광 기름 측정기는 높은 감도, 높은 선택성과 조작이 간편한 등 우세로 이미 업계 내의 주류 검측 설비가 되었다.

1. 작업원리: 특징흡수에 기초한 정량분석

적외선분광기름측정기의 핵심원리는 적외선스펙트럼구역에서의 유류물질의 특징흡수특성을 리용하여 정량분석을 진행하는것이다.대부분의 석유류 물질 (예: 알킬탄화수소, 방향족탄화수소 등) 은 근적외선과 중적외선 대역 (보통 3.4μm 정도, 즉 파수 약 2930cm ⁻¹) 에서 전형적인 C-H 키 신축 진동 흡수봉을 가지고 있다.이 흡수봉의 강도는 유류 물질의 농도와 정비례 관계를 보인다.

구체적인 검사 절차는 다음과 같다: 우선 물 시료를 채취하고 사염화탄소(CCl₄)나 헥사판 등 유기용제를 사용하여 추출하여 물에 있는 유류 물질을 유기상으로 옮긴다.그 후 적외선 분광 오일 측정기의 샘플 풀에 추출액을 주입합니다.기기 내의 적외선 광원은 연속 스펙트럼을 발사하여 분광 시스템 (예: 래스터 또는 간섭기) 을 통해 특정 파장의 빛을 분리하여 샘플을 비춘다.검출기는 특징 파장에서 시료의 흡광도를 측정하고 내장 알고리즘을 통해 유류 함량을 계산한다.현대 기기는 보통 다파장 스캐닝 기술을 사용하는데, 2930cm ⁻¹, 2960cm ⁻¹, 3030cm ⁻¹ 등 여러 특징봉을 측정하여 교정 공식과 결합하면 다른 유기물의 간섭을 효과적으로 제거하고 측정 정밀도를 높일 수 있다.

2. 기술 특징과 장점

1.고감도 및 광량정: 적외선분광기름측정기의 검측하한선은 0.01mg/L로 낮을수 있어 지표수, 지하수 등 저농도물견본의 검측수요를 만족시킬수 있다.이와 동시에 그 측정범위는 수만mg/L에 달하며 고농도 공업페수의 감시측정에 적용된다.

2.선택성이 좋고 방해에 강하다: 자외법이나 중량법에 비해 적외선법은 C-H키의 특징흡수에 대해 고도의 선택성을 가지고 있어 유류와 기타 유기물 (예: 계면활성제) 을 효과적으로 구분하여 가양성결과를 감소시킬 수 있다.

3.자동화 정도가 높다: 보편적으로 자동 샘플링, 자동 교정 및 데이터 처리 기능을 갖추어 검측 효율을 현저하게 높이고 인위적인 오차를 낮춘다.일부 모델은 또한 실험실 정보 관리 시스템 (LIMS) 과 도킹하여 데이터의 원활한 전송 및 관리를 지원합니다.

4.표준에 부합하는 방법: 이 기술은 이미 여러 나라와 국제표준에 채택되였다. 례를 들면 중국"HJ 637-2018 수질석유류와 동식물유류의 적외선분광광도측정법", 미국 EPA Method 413.2 등은 검사결과의 성과 비교가능성을 확보한다.

3. 응용분야:

- 환경 모니터링: 하천, 호수, 해양 등 수체의 석유류 오염물에 대한 일상적인 모니터링과 응급 대응에 사용.

- 석유화학: 정유공장, 저유고 등 시설의 폐수 배출을 모니터링하여 기준치 배출을 확보한다.

- 하수처리: 하수처리장의 처리 효율을 평가하고 공정 파라미터를 최적화한다.

- 해양과 선박: 선박의 압적수, 선저수중의 기름함량을 검측하여 해양오염을 방지한다.

- 과학 연구 및 교육: 대학 및 연구 기관에서 환경 과학 연구를 수행하는 중요한 도구입니다.

적외선분광기름측정기는 수중유류검측의"금표준"기술로서 그 성능으로 환경보호와 공업생산에서 대체할수 없는 역할을 발휘하고있다.기술이 끊임없이 진보함에 따라 그 검측능력은 더욱 정확해지고 고효률과 환경보호로 되여 수자원안전을 수호하고 생태문명을 건설하는데 강유력한 기술버팀목을 제공하게 될것이다.