“红外分光测油仪”十大误区采用“红外分光光度法”测量环境中油污染的数据,具有全球可比性高、灵敏度高、抗干扰性强、测量矿物油结果不受油品变化影响,被许多国家所采纳。
虽然我国现有“红外分光测油仪”的普及率也较高,但是在市场经济的冲击下,“红外分光测油仪”已经很难看出原来的面目了。
我国“红外分光测油仪”发明人何秉站曾经讲过:“研制生产‘红外分光测油仪’的目的就是要统一我国测油的标准方法,提高测量结果的可比性”,而如今市场上纷杂的“红外分光测油仪”使测量油污染的数据五花八门,根本没有可比性。
由于采用“红外分光光度法”测量环境中油污染,是一项比较专业的测量技术,这方面的专家、书籍较少,更有许多技术、理论不完善。
根据十几年的研究,谈谈我们的看法,让人们来评论,希望能实现发明人的愿望,真正的统一我国测油的标准方法。
误区1:有人认为同样都是红外分光测油仪,原理一样都能用。
根据近期调查,我国各个厂家生产的“红外分光测油仪”对油品的测量结果误差太大,谈不上可比性,人们的想象和现实相差遥远。
“红外分光测油仪”是由光、机、电、计算机等综合技术组成,就仪器本身的结构差别,实验室工作人员多会混淆。
至于哪些技术是创新的,哪些技术是仿制的,我们暂不研究。
可是有一条,我们是必须知道的,那就是用“红外分光光度法”测量油的计算公式:C=A2930*X+A2960*Y+Z*(A3030-A2930/F)C -------- 油的浓度值;A2930、A2960、A3030 -------- 分别是CH2、CH3、CH的波数的吸光度X、Y、Z、F -------- 是仪器校正系数(一般由厂家给出)由于国标没有涉及仪器校正系数如何具体计算,于是一些仪器厂家采用标油测量后重复调整系数值,直到满意为止,这种做法是没有科学依据的。
这种做法的不科学性带来的问题是测量结果随着油品的变化而变化,造成了测量结果无可比性的严重问题。
计算仪器校正系数有一套完整的计算公式,比国标的计算浓度值要复杂得多。
为了推导、证明计算仪器校正系数公式的正确性,用计算机计算的数据多达2000页,并不是用标液调整就行的事。
仪器校正系数是仪器的核心技术,如同计算机里的操作系统,这就是采用不一致的“红外分光测油仪”测量结果没有可比性的根本原因。
有些人认为测量标油的结果误差不大,仪器就可以使用,这只是错误的理解了“红外分光光度法测量油品的基本特征,测量结果不受油品变化影响”的原则性问题。
由于标油的油品结构是不变的,用同样结构的标样测量同样结构的另一标样,当然误差不大(有些厂家便是根据这个标样,调整出仪器的校正系数)。
如果变化油品之后再进行测量,例如测量20mg/L 异辛烷或100mg/L 苯,它们的误差就会大的惊人。
所以,只有能推导、证明出计算仪器校正系数公式的单位,才有资格生产“红外分光测油仪”。
因为这方面的计量认证工作还不够规范,也造成了今天各类产品测量结果没有可比性的事实。
目前,只有【吉林北光】(即“红外分光测油仪”的发明单位)可正确计算出仪器的校正系数X、Y、Z、F值。
误区2:都是红外测油仪,测量结果有没有谱图都一样。
在环境监测中,我们会遇到许许多多奇怪的干扰物,尤其是测油项目,受到干扰因数特别多,即使是由于萃取后脱水不净也会产生干扰。
如果您的仪器没有谱图显示,那么测量结果有无干扰、是油是水便说不清,当然测量结论就说不清了。
红外分光测油工作要求先定性、后定量,只有看清被测物是油以后,我们才能说它含量是多少。
所以“都是红外测油仪,测量结果有没有谱图都一样”的说法是错误的。
误区3:有人认为用正十六烷、异辛烷和苯测量的仪器校正系数是老标准,不适应现在标准正十六烷、姥鲛烷和甲苯的要求。
这个问题许多专业人员也搞不清楚,其实有许多种带有碳氢键的有机化合物,均可测量仪器的校正系数。
使用正十六烷、异辛烷和苯测量的仪器校正系数,不能说测量其它油品就不准确。
因为,仪器校正系数的大小取决于这三种物质中CH、CH2、CH3的的碳氢键能,而不是取决于它们的具体成分。
所以,用正十六烷、异辛烷和苯测量的仪器校正系数,理论上完全符合用正十六烷、姥鲛烷和甲苯测量仪器校正系数的要求。
由于,正十六烷、姥鲛烷和甲苯中碳氢键能的分配比例与正十六烷、异辛烷和苯中碳氢键能的分配比例不同,多多少少会存在一定的误差,尤其是苯和甲苯的碳氢键能相差较大。
标准物质的选择,当然是取决于代表性、稳定性和普及性。
用正十六烷、异辛烷和苯组成的标准油与正十六烷、姥鲛烷和甲苯组成的标准油均有代表性,稳定性也相差不多,而普及性相差较大。
目前我国需要进口姥鲛烷,全国各县市监测单位很难买到原装的姥鲛烷,在我国使用正十六烷、异辛烷和苯组成的较多。
所以我们采用了由正十六烷、异辛烷和苯组成的标准油。
与正十六烷、姥鲛烷和甲苯组成的标准油通过测量仪器校正系数对比,两者在同一条件下测量的仪器校正系数可以说是相同的(Z值稍差)。
测量非芳烃油品,两种标准基本没有误差。
当必须采用正十六烷、姥鲛烷和甲苯测量仪器校正系数时,您可以按下列方法测量出新的仪器校正系数(只有【吉林北光】生产的测油仪具有该功能):①测量40mg/L正十六烷,文件名“XZXS01”;②测量40mg/L姥鲛烷,文件名“XZXS02”;③测量100mg/L甲苯,文件名“XZXS03”;④测量64mg/L混合标油,文件名“XZXS04”。
测量结束后,在红外分光测油仪操作系统主界面点击“计算仪器校正系数”功能,然后会弹出您当前测量的仪器校正系数。
用不同的文件名,随机测量上述标准样品,每项误差不会超过±5%,说明该仪器计算的校正系数是正确的。
有些单位想自己测量仪器校正系数,往往购买上述标油,没有买到上述的混合标油就测量仪器的校正系数,是无法得出正确结果的。
最佳的办法是购买纯正十六烷(>99%不得含四氯化碳),纯姥鲛烷(>99%不得含四氯化碳),纯甲苯(>99%不得含四氯化碳)。
配制方法:⑴单项标油的配制:在室温20℃左右,分别称取正十六烷原液,姥鲛烷原液和甲苯原液各1.000克,分别置入100mL容量瓶中,用四氯化碳分别定容到刻度,各浓度是10.0克/升。
使用时稀释成正十六烷 1.00g/L,姥鲛烷1.00g/L,甲苯1.00g/L。
然后再稀释成40mg/L 正十六烷,40mg/L姥鲛烷和100mg/L甲苯。
⑵混和标油的配制:取5mL正十六烷原液,3mL姥鲛烷原液和1mL甲苯原液混合在一起搅拌均匀。
然后,称取该混合原液1.000克,置入100mL容量瓶中用四氯化碳分别定容到刻度,浓度是10.0克/升,使用时稀释成1.00g/L ,然后再稀释成64mg/L,标液配制后要求当天使用。
误区4:目前全国“红外分光测油仪”的技术指标都差不多。
由于目前政府采购多是采取招标的方式购买,当标书编写了有一定的技术指标要求后,各个投标单位纷纷响应。
招标指标怎么写,投标指标就怎么写,然后把价格拉下来,容易中标。
这样一来,全国的“红外分光测油仪”技术指标也就“统一”了。
其实投标指标都能写得到,但能不能做到却是另一回事。
关键的问题是招标单位对所购产品的调查研究有没有落实,有产品验收把关的招标单位,只要对工作稍加负责,就能显现出许多比较严重的技术问题。
有些招标单位没有调查研究,购置后直接交给用户验收,而许多用户对该项技术并不了解,也没有验收能力,一旦出现问题,谁来负责呢?误区5:产品证书与产品质量驴唇不对马嘴。
我们都知道,各种产品认证书,均不是产品质量保证书。
“红外分光测油仪”来源于红外分光测油技术,红外分光测油技术来源于它的研发基础,研发基础来源于创新。
新技术只有在创新、研究和开发工作中完善、提高、稳定以后,才能形成“红外分光测油仪”的基本技术,有了这个基本技术,才能进行该技术的产品化和商品化。
从1993年至今,只有【吉林北光】具备这一研发基础。
以其它厂家生产的“红外分光测油仪”为例,对于真正的光源脉冲调制技术是搞不懂的,如何计算仪器校正系数也不清不楚,乱用标准曲线,可以说这个技术是不能用的。
以这种无法使用的技术复制而成的“产品”,经各种证书包装后推向市场,这本身就是一种欺诈国家环保资源的行为,请各用户仔细甄别。
误区6:生产“红外分光测油仪”的基本标准在哪里目前,我国还没有生产“红外分光测油仪”的标准出台,均由各厂家自行制定企业标准。
由于各企业的标准不统一,生产出的“红外分光测油仪”在技术性能上也参差不齐。
制定产品生产标准,往往与该产品前期的研发基础有关,然后再根据研发基础确定标准。
例如,测量准确度:如果研发阶段的测量准确度误差是±10% ,那么在制定企业标准时,测量准确度误差必须是±10%。
对于没有研发基础的产品,很难编写企业标准的尺度,同样也很难保证产品的性能和质量。
误区7:比色皿放在光源附近就是红外,放在单色器后就是紫外。
将比色皿放在光源附近就是红外,放在单色器后就是紫外,这种说法是错误的。
我单位在最初的研发阶段,投资设计了一种单色器,将比色皿放在光源附近,这是红外分光技术的传统做法。
经过大量的实验以后,我们发现将比色皿放在单色器后,光电信号更稳定。
分析得知,由于光源的温度较高,萃取剂的沸点较低,光源直接照射到萃取剂四氯化碳,使四氯化碳加剧挥发,产生了不稳定。
所以我们决定采用新的设计思路,将比色皿放在单色器的后部,以此解决了不稳定的问题,并淘汰了比色皿在光源附近的单色器。
误区8:“红外分光测油仪”不采用计算机也可以使用。
生产“红外分光测油仪”必须配备计算机,因为这是“红外分光光度法”测油的工作要求。
计算机的种类很多,例如:单片计算机,单板计算机,微型计算机,台式计算机,笔记本计算机。
那些看上去不用计算机控制的“红外分光测油仪”,其内部也在采用单片计算机或单板计算机控制仪器,否则是没有办法计算国标的。
不能说它不使用计算机,只是它采用的是低档计算器或计算机,局限性太大。
误区9:错误的理解仪器检出限。
有的实验员将仪器检出限和方法检出限混为一谈,仪器检出限是测量萃取剂中的最低含油量,方法检出限是测量水体中的最低含油量,两者存在着换算关系。
检出限(检测限),可分为仪器检出限和方法检出限。
仪器检出限,又可分成理论检出限和实测检出限。
理论检出限是通过统计计算得出的检出限,实测检出限一般采用4cm石英比色皿,当一定低的标准浓度测量的最小值≥测量空白的最大值,则实测检出限为此标准浓度。
例如:取0.2mg/L标液,测量6次最小值是0.12mg/L,同时测量6 次空白值,最大值是0.12mg/L。
该仪器的实测检出限是0.2mg/L。
方法检出限也可分成理论检出限和实测检出限。
方法的理论检出限= 仪器的理论检出限/ 萃取比。
方法的实测检出限= 仪器的实测检出限/ 萃取比。