इन्फ्रारेड तेल सामग्री विश्लेषक विधि और सिद्धांत का परिचय

इन्फ्रारेड ऑयल मीटर एक ऐसा उपकरण है जिसका उपयोग विशेष रूप से पानी में तेल की मात्रा मापने के लिए किया जाता है। यह इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी के सिद्धांत का उपयोग करके पानी में तेल का मात्रात्मक विश्लेषण करता है। यह तेज़, सटीक और सुविधाजनक है, और इसका व्यापक रूप से जल गुणवत्ता निगरानी, ​​पर्यावरण संरक्षण और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।
तेल विभिन्न पदार्थों का मिश्रण है। इसके घटकों की ध्रुवीयता के आधार पर इसे दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: पेट्रोलियम तेल और पशु एवं वनस्पति तेल। ध्रुवीय पशु एवं वनस्पति तेलों को मैग्नीशियम सिलिकेट या सिलिका जेल जैसे पदार्थों द्वारा अवशोषित किया जा सकता है।
पेट्रोलियम पदार्थ मुख्य रूप से एल्केन, साइक्लोएल्केन, एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन और एल्कीन जैसे हाइड्रोकार्बन यौगिकों से बने होते हैं। इनमें हाइड्रोकार्बन की मात्रा कुल का 96% से 99% तक होती है। हाइड्रोकार्बन के अलावा, पेट्रोलियम पदार्थों में ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और सल्फर की भी थोड़ी मात्रा पाई जाती है। इनमें अन्य तत्वों के हाइड्रोकार्बन व्युत्पन्न भी शामिल होते हैं।
पशु और वनस्पति तेलों में पशु तेल और वनस्पति तेल शामिल हैं। पशु तेल जानवरों से निकाले गए तेल होते हैं। इन्हें सामान्यतः स्थलीय पशु तेल और समुद्री पशु तेल में विभाजित किया जा सकता है। वनस्पति तेल पौधों के फलों, बीजों और अंकुरों से प्राप्त तेल होते हैं। वनस्पति तेलों के मुख्य घटक रैखिक उच्च वसा अम्ल और ट्राइग्लिसराइड्स हैं।
तेल प्रदूषण के स्रोत
1. पर्यावरण में तेल से होने वाले प्रदूषक मुख्य रूप से औद्योगिक अपशिष्ट जल और घरेलू मल-मूत्र से आते हैं।
2. पेट्रोलियम प्रदूषकों का उत्सर्जन करने वाले प्रमुख औद्योगिक क्षेत्र मुख्य रूप से कच्चे तेल के निष्कर्षण, प्रसंस्करण, परिवहन और विभिन्न परिष्कृत तेलों के उपयोग जैसे उद्योग हैं।
3. पशु और वनस्पति तेल मुख्य रूप से घरेलू अपशिष्ट और खानपान उद्योग के अपशिष्ट से आते हैं। इसके अतिरिक्त, साबुन, पेंट, स्याही, रबर, चमड़ा उद्योग, वस्त्र, सौंदर्य प्रसाधन और औषधि जैसे औद्योगिक उद्योग भी कुछ मात्रा में पशु और वनस्पति तेल उत्सर्जित करते हैं।
तेल के पर्यावरणीय खतरे: ① जल के गुणों को नुकसान; ② मृदा के पारिस्थितिक पर्यावरण को नुकसान; ③ मत्स्य पालन को नुकसान; ④ जलीय पौधों को नुकसान; ⑤ जलीय जीवों को नुकसान; ⑥ मानव शरीर को नुकसान
1. अवरक्त तेल मीटर का सिद्धांत
इन्फ्रारेड ऑयल डिटेक्टर एक प्रकार का उपकरण है जिसका व्यापक रूप से पर्यावरण निगरानी प्रणालियों, पेट्रोकेमिकल उद्योग, जल विज्ञान और जल संरक्षण, जल कंपनियों, सीवेज उपचार संयंत्रों, तापीय विद्युत संयंत्रों, इस्पात कंपनियों, विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक अनुसंधान और शिक्षण, कृषि पर्यावरण निगरानी, ​​रेलवे पर्यावरण निगरानी, ​​ऑटोमोबाइल निर्माण, समुद्री पर्यावरण निगरानी उपकरण, यातायात पर्यावरण निगरानी, ​​पर्यावरण वैज्ञानिक अनुसंधान और अन्य परीक्षण कक्षों और प्रयोगशालाओं में उपयोग किया जाता है।
विशेष रूप से, इन्फ्रारेड ऑयल मीटर पानी के नमूने को इन्फ्रारेड प्रकाश स्रोत पर विकिरणित करता है। पानी के नमूने में मौजूद तेल के अणु इन्फ्रारेड प्रकाश के एक हिस्से को अवशोषित कर लेते हैं। अवशोषित प्रकाश को मापकर तेल की मात्रा की गणना की जा सकती है। चूंकि विभिन्न पदार्थ अलग-अलग तरंग दैर्ध्य और तीव्रता पर प्रकाश को अवशोषित करते हैं, इसलिए विशिष्ट फिल्टर और डिटेक्टरों का चयन करके विभिन्न प्रकार के तेलों को मापा जा सकता है।
इसका कार्य सिद्धांत HJ637-2018 मानक पर आधारित है। सबसे पहले, टेट्राक्लोरेथिलीन का उपयोग करके जल में तेल पदार्थों का निष्कर्षण किया जाता है और कुल निष्कर्षण की मात्रा मापी जाती है। फिर इस निष्कर्षण को मैग्नीशियम सिलिकेट के साथ अवशोषित किया जाता है। पशु और वनस्पति तेलों जैसे ध्रुवीय पदार्थों को हटाने के बाद, तेल की मात्रा मापी जाती है। कुल निष्कर्षण और पेट्रोलियम सामग्री का निर्धारण 2930cm⁻¹ (CH₂ समूह में CH बंध का खिंचाव कंपन), 2960cm⁻¹ (CH₃ समूह में CH बंध का खिंचाव कंपन) और 3030cm⁻¹ (सुगंधित हाइड्रोकार्बन) तरंग संख्याओं द्वारा किया जाता है। CH बंध के खिंचाव कंपन बैंड पर A₂₉ ... इनमें से तीन समूह, 2930 सेमी⁻¹ (CH₃), 2960 सेमी⁻¹ (CH₂) और 3030 सेमी⁻¹ (सुगंधित हाइड्रोकार्बन), पेट्रोलियम खनिज तेलों के मुख्य घटक हैं। इसकी संरचना में मौजूद "कोई भी यौगिक" इन तीनों समूहों से "इकट्ठा" किया जा सकता है। इसलिए, यह स्पष्ट है कि पेट्रोलियम की मात्रा निर्धारित करने के लिए केवल उपरोक्त तीनों समूहों की मात्रा ही आवश्यक है।
इन्फ्रारेड ऑयल डिटेक्टरों के दैनिक अनुप्रयोगों में निम्नलिखित स्थितियाँ शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैं: ये पेट्रोलियम पदार्थों की मात्रा माप सकते हैं, जैसे कि खनिज तेल, विभिन्न इंजन तेल, यांत्रिक तेल, चिकनाई वाले तेल, सिंथेटिक तेल और उनमें मौजूद या मिलाए गए विभिन्न योजक पदार्थ; साथ ही, एल्केन, साइक्लोएल्केन और एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन जैसे हाइड्रोकार्बन की सापेक्ष मात्रा को मापकर पानी में तेल की मात्रा का पता लगाया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, इन्फ्रारेड ऑयल डिटेक्टरों का उपयोग कार्बनिक पदार्थों में हाइड्रोकार्बन की मात्रा मापने के लिए भी किया जा सकता है, जैसे कि पेट्रोलियम हाइड्रोकार्बन के विखंडन से उत्पन्न कार्बनिक पदार्थ, विभिन्न ईंधन और कार्बनिक पदार्थों के उत्पादन प्रक्रिया में मध्यवर्ती उत्पाद।
2. इन्फ्रारेड ऑयल डिटेक्टर के उपयोग के लिए सावधानियां
1. नमूना तैयार करना: इन्फ्रारेड ऑयल डिटेक्टर का उपयोग करने से पहले, पानी के नमूने को पूर्व-संसाधित करना आवश्यक है। अशुद्धियों और हस्तक्षेप करने वाले पदार्थों को हटाने के लिए पानी के नमूनों को आमतौर पर छानने, निष्कर्षण और अन्य चरणों से गुजारना पड़ता है। साथ ही, पानी के नमूनों की प्रतिनिधित्व क्षमता सुनिश्चित करना और असमान नमूनाकरण के कारण होने वाली माप त्रुटियों से बचना भी आवश्यक है।
2. अभिकर्मक और मानक सामग्री: अवरक्त तेल डिटेक्टर का उपयोग करने के लिए, आपको कार्बनिक विलायक, शुद्ध तेल के नमूने आदि जैसे संबंधित अभिकर्मक और मानक सामग्री तैयार करने की आवश्यकता होती है। अभिकर्मकों की शुद्धता और वैधता अवधि पर ध्यान देना आवश्यक है, और उन्हें नियमित रूप से बदलना और अंशांकित करना चाहिए।
3. उपकरण अंशांकन: अवरक्त तेल मीटर का उपयोग करने से पहले, माप की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए अंशांकन आवश्यक है। अंशांकन के लिए मानक सामग्रियों का उपयोग किया जा सकता है, और मानक सामग्रियों के अवशोषण स्पेक्ट्रम और ज्ञात मात्रा के आधार पर उपकरण के अंशांकन गुणांक की गणना की जा सकती है।
4. संचालन संबंधी निर्देश: इन्फ्रारेड ऑयल मीटर का उपयोग करते समय, माप परिणामों को प्रभावित करने वाली गलत प्रक्रियाओं से बचने के लिए संचालन संबंधी निर्देशों का पालन करना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, कंपन और गड़बड़ी से बचने के लिए माप प्रक्रिया के दौरान नमूने को स्थिर रखना आवश्यक है; फिल्टर और डिटेक्टर बदलते समय सफाई और सटीक स्थापना सुनिश्चित करना आवश्यक है; और डेटा प्रोसेसिंग के दौरान गणना के लिए उपयुक्त एल्गोरिदम और विधियों का चयन करना आवश्यक है।
5. रखरखाव और देखभाल: उपकरण को अच्छी स्थिति में रखने के लिए इन्फ्रारेड ऑयल डिटेक्टर का नियमित रखरखाव करें। उदाहरण के लिए, फिल्टर और डिटेक्टरों को नियमित रूप से साफ करें, जांचें कि प्रकाश स्रोत और सर्किट ठीक से काम कर रहे हैं या नहीं, और उपकरणों का नियमित अंशांकन और रखरखाव करें।
6. असामान्य परिस्थितियों से निपटना: उपयोग के दौरान यदि आपको असामान्य परिस्थितियाँ दिखाई देती हैं, जैसे कि माप परिणामों में गड़बड़ी, उपकरण की खराबी आदि, तो आपको तुरंत इसका उपयोग बंद कर देना चाहिए और समस्या का निवारण करना चाहिए। आप उपकरण के मैनुअल का संदर्भ ले सकते हैं या समस्या निवारण के लिए पेशेवर तकनीशियनों से संपर्क कर सकते हैं।
7. रिकॉर्डिंग और संग्रहण: उपयोग के दौरान, माप परिणामों और उपकरण संचालन स्थितियों को रिकॉर्ड करना और भविष्य में विश्लेषण और जांच के लिए संग्रहित करना आवश्यक है। साथ ही, व्यक्तिगत गोपनीयता और सूचना सुरक्षा की रक्षा पर भी ध्यान देना चाहिए।
8. प्रशिक्षण एवं शिक्षा: इन्फ्रारेड ऑयल डिटेक्टरों का उपयोग करने वाले कर्मियों को उपकरण के सिद्धांतों, संचालन विधियों, सावधानियों आदि को समझने के लिए प्रशिक्षण एवं शिक्षा प्राप्त करना आवश्यक है। प्रशिक्षण से उपयोगकर्ताओं के कौशल स्तर में सुधार होता है और उपकरण का सही उपयोग तथा डेटा की सटीकता सुनिश्चित होती है।
9. पर्यावरणीय परिस्थितियाँ: इन्फ्रारेड तेल डिटेक्टरों के लिए तापमान, आर्द्रता, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप आदि जैसी पर्यावरणीय परिस्थितियों की कुछ निश्चित आवश्यकताएँ होती हैं। उपयोग के दौरान, आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि पर्यावरणीय परिस्थितियाँ इन आवश्यकताओं को पूरा करती हों। यदि कोई असामान्यता पाई जाती है, तो आपको आवश्यक समायोजन और निवारण करना होगा।
10. प्रयोगशाला सुरक्षा: उपयोग के दौरान प्रयोगशाला सुरक्षा पर ध्यान दें, जैसे कि अभिकर्मकों को त्वचा के संपर्क में आने से बचाना, वेंटिलेशन बनाए रखना आदि। साथ ही, प्रयोगशाला के वातावरण की स्वच्छता और सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए अपशिष्ट निपटान और प्रयोगशाला की सफाई पर भी ध्यान दिया जाना चाहिए।
वर्तमान में, लियानहुआ द्वारा विकसित नए इन्फ्रारेड ऑयल मीटर LH-S600 में 10 इंच की हाई-डेफिनिशन टच स्क्रीन और एक अंतर्निर्मित टैबलेट कंप्यूटर है। इसे बाहरी कंप्यूटर की आवश्यकता के बिना सीधे टैबलेट कंप्यूटर पर संचालित किया जा सकता है और इसकी विफलता दर कम है। यह ग्राफ को बुद्धिमानी से प्रदर्शित कर सकता है, सैंपल का नामकरण कर सकता है, परीक्षण परिणामों को फ़िल्टर और देख सकता है, और डेटा अपलोड करने के लिए HDMI इंटरफ़ेस को बड़ी स्क्रीन पर विस्तारित कर सकता है।