在線近紅外水分儀
化工行業(yè)-水檢測(cè)
水質(zhì)分析受以下因素影響
- 濃度范圍和精度要求的精度
- 背景樣品吸收特性
- 溫度變化
- 溶解度
在線近紅外水分儀
范圍和精度
溶解水是在近紅外(近紅外)測(cè)量使用KEMTRAK DCP007 -近紅外光度計(jì)。典型的樣品包括醇類、乙醇類、堿、有機(jī)溶劑、酸以及碳?xì)浠衔锖腿剂现械暮哿克?。在近紅外光譜中,有兩個(gè)光域的水具有顯著的吸收,這與水分子中羥基或“OH”的含量有關(guān)。
1400nm區(qū)域表示O-H在水和乙醇中的個(gè)泛音,如圖1所示。建議在1400nm的近紅外區(qū)域中,含水量大于ca. 1%的濃度,全量程分辨率為±0.05 %,例如0 - 100±0.05 %(±500ppm)和0 - 10±0.01% (±100 ppm)的水。
1900nm區(qū)域代表了O-H拉伸和H-O-H彎曲的組合,這是水分子*的,吸收大約是1400nm區(qū)域的5倍。1900nm區(qū)域通常用于濃度小于ca. 5%的水和酒精中ca.±10ppm分辨率的痕量水的檢測(cè)。
背景吸收
樣品中非水組分的吸收稱為背景吸收。
對(duì)于水和乙醇,如圖1所示,水的測(cè)量是水和乙醇背景在特定測(cè)量波長(zhǎng)和光程長(zhǎng)(OPL)下的吸收差,這決定了測(cè)量范圍和分辨率。在這個(gè)例子中,當(dāng)OPL為1.5mm時(shí),1440nm處的差異約為1.8 AU,而1930nm處的差異約為9 AU。
背景吸收決定了大的OPL是可能的,是一個(gè)重要的因素,當(dāng)進(jìn)行微量水分析時(shí),長(zhǎng)OPLs是必要的。對(duì)于理想的儀器性能,來(lái)自水中的大吸收信號(hào)應(yīng)該低于2au,而背景吸收不應(yīng)該超過1au。儀器分辨率為0.001 AU。
在1900nm區(qū)域有相當(dāng)大的吸收變化,有些有機(jī)液體的吸收非常低,允許長(zhǎng)OPL,例如CCl4在1900nm的吸收可以忽略不計(jì),所以一個(gè)20cm的OPL可以提供小于1ppm的分辨率。
參考波長(zhǎng)也被用來(lái)精確地測(cè)量和補(bǔ)償由于非溶解物質(zhì)、微粒和窗口污染而引起的樣品清晰度的變化。參考波長(zhǎng)應(yīng)放在吸收小的地方,如圖1中的< 1300nm。
溫度變化
許多液體在近紅外中的吸收會(huì)隨著溫度的變化而變化,這將影響報(bào)告的濃度。在光譜學(xué)中,分子有這樣一種現(xiàn)象,即在不同的溫度下,某一特定波長(zhǎng)的吸收是相同的(見圖1)。
-這個(gè)點(diǎn)稱為等滲點(diǎn)。在可能的情況下,工廠將配置肯特拉克光度計(jì)在等滲點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,以盡量減少溫度的影響。
為了獲得高性能和測(cè)量分辨率,建議使用恒溫測(cè)量樣品。如果這是不可能的,當(dāng)樣品溫度變化超過約10°C時(shí),可以測(cè)量樣品溫度,并將信號(hào)帶回肯特拉克007,用于補(bǔ)償吸收。
溶解度
水在許多有機(jī)液體中溶解度較低,例如正己烷(100ppm)和煤油(5ppm)。如果水的濃度大于溶解點(diǎn),那么它將成為懸浮的液滴形成渾濁的乳液,可以干擾近紅外吸收測(cè)量。
使用Kemtrak DCP007近紅外光度計(jì)的參考波長(zhǎng)來(lái)精確測(cè)量渾濁的乳液,從而可以對(duì)溶解和懸浮的水進(jìn)行監(jiān)測(cè)。另外,Kemtrak TC007濁度計(jì)適用于監(jiān)測(cè)溶解度點(diǎn)以上濃度的水。儀器以百萬(wàn)分之水為單位進(jìn)行校正,以準(zhǔn)確量度樣本的含水量。
化工行業(yè)-水檢測(cè)
Kemtrak公司生產(chǎn)的兩種近紅外光度計(jì),其測(cè)量范圍和探測(cè)技術(shù)各不相同
- Kemtrak DCP007-N 800 – 1500 nm
- Kemtrak DCP007-L 800 – 2100 nm
長(zhǎng)波長(zhǎng)測(cè)量(>1500nm)需要先進(jìn)的近紅外LED光源和InGaAs探測(cè)器技術(shù)。光源和探測(cè)器都采用多級(jí)固態(tài)珀?duì)柕贍枩囟日{(diào)節(jié),以消除LED光源和傳感器漂移,確保低干擾和高測(cè)量分辨率。
所述測(cè)量單元的測(cè)量波長(zhǎng)和光路長(zhǎng)度是工廠配置的。KEMTRA將協(xié)助應(yīng)用程序的開發(fā),以確保儀器的配置,以滿足應(yīng)用程序的要求,并提供出色的性能。
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