The multiwave IR-spectrometry as the tool for total hydrocarbons estimations

Abstract

Поступила в редакцию 8 ноября 2014 г., после исправления -10 декабря 2014 г.Проблема. Чтобы оценить суммарное содержание (с Σ ) углеводородов (УВ) в природных или сточных водах, их экстрагируют, измеряют обобщенный сигнал (А Σ ) в ИК-области спектра и находят показатель «содержание нефтепродуктов» (с*) в пересчете на стандартное вещество X ст . Погреш-ность определения δс = (с* -с Σ ) / с Σ нередко превышает 50 % отн. Считают, что измерение сигнала при n аналитических длинах волн (n > 1) повышает точность оценки с Σ , но исследования в этой об-ласти не проводились. Эксперимент. Готовили смеси алканов, циклоалканов и аренов в CCl 4 , мо-делируя состав очищенных экстрактов. ИК-спектры регистрировали с помощью фурье-спектроме-тра FT-801. Поглощение каждой смеси измеряли тремя способами: 1 -при 2930 см . Обобщенный сигнал вычисляли, суммируя ре-зультаты измерений при разных аналитических длинах волн (АДВ) по заранее выведенным фор-мулам, включающим весовые коэффициенты. Показатель с* рассчитывали по градуировкам вида А Σ = f(с x ); во всех случаях Х ст -смесь Симарда. Находили и сравнивали значения δс при разных способах измерения А Σ . Чтобы объяснить выявленные закономерности, сопоставляли удельные коэффициенты поглощения разных УВ для каждого способа измерения А Σ . Результаты. При пе-реходе от одноволновой к многоволновой спектрометрии сходимость результатов незначительно уменьшается, пределы обнаружения УВ растут, а коэффициенты поглощения индивидуальных УВ достоверно сближаются. Значения δс во всех случаях статистически значимы. Обобщающий их параметр RMSEP снижается в ряду (1) > (2) > (3). Методика (3) обеспечивает требуемую стандарта-ми РФ точность оценки с Σ ; даже для проб с высоким содержанием аренов δс < 15 % отн. Обсуж-дение результатов. Эксперимент показал, что одновременное использование нескольких АДВ при измерении аналитического сигнала действительно повышает точность оценки суммарного со-держания УВ. Этот эффект объясняется нивелированием чувствительности определения разных УВ, например, алканов и аренов. Дальнейшее снижение погрешностей (при том же наборе АДВ) требует отказа от применения одномерных градуировок вида А Σ = f(с x ). Если применять многомер-ную градуировку, заранее построенную по спектрам множества модельных углеводородных сме-сей (методика 3а), значения δс не превышают 8 % отн. В этом случае для большинства модельных смесей систематическая составляющая общей погрешности оказывается статистически незначи-мой. В «Заключении» охарактеризованы теоретическая значимость полученных результатов и перспективы их использования в гидрохимическом анализе.Ключевые слова: гидрохимический анализ, интегральные показатели, суммарное содержа-ние углеводородов, многоволновая ИК-спектрометрия, систематические погрешности.

О Возможностях Многомерной Эквидистантной Абсорбционной Спектроскопии В Широком Диапазоне Частот В Исследованиях Фракций Термической Разгонки Нефти

“…Прогностические возможности характеристических спектров компаундов при их формировании определяются прежде всего тем, насколько аддитивны их абсорбционные спектры. Сама по себе проблема аддитивности светопоглощения смеси сложного молекулярного состава активно изучается [16][17][18][19][20]. К настоящему моменту достоверно выявлено наличие отклонения от аддитивности светопоглощения в некоторых частных случаях, связанных с количественными аналитическими измерениями (как правило, нефтепродукты, содержащие различного рода присадки).…”