Групповой анализ методами спектроскопии в УФ- и ближней И К-области

В ходе контроля производственных процессов далеко не всегда необходимо — если вообще возможно — постоянно определять все отдельные компоненты, содержащиеся в технологическом потоке. Часто вполне достаточно определять суммарное содержание целых групп близких по природе веществ (например, в нефтеперерабатывающей промышленности — содержания моно-, ди-, три- и полициклических ароматических соединений) или обобщающие параметры такие, как октановое число бензина. Вид химического анализа, предназначенный для решения подобных задач, называется групповым.

Для суммарного определения групп органических соединений, например, ароматических соединений, диолефинов или кетонов, в промышленности часто применяют УФ-спектроскопию непосредственно в производственном потоке. Все возрастающую роль начинает играть и ИК-спектроскопия в ближней области, в частности, для определения ароматических и непредельных соединений, а также октанового числа бензина.

Традиционный способ измерения октанового числа при помощи автомобильного двигателя требует расхода около половины литра бензина. Этот метод достаточно дорогостоящий, так как сопряжен с большим расходом бензина и износом двигателя, выхлопные газы загрязняют окружающую среду, а работающий двигатель производит шум. Кроме того, для достижения нужной точности определения, зависящей от требований заказчика, необходимо еще выполнить градуировку, используя большее или меньшее число стандартных образцов бензина. Прямое спектроскопическое определение экологически безопасно, не требует расхода бензина и может быть выполнено в режиме «на линии». На рис. 7.30 приведены ИК-спектры в ближней области трех сортов бензина. Наблюдаемые полосы обусловлены комбинационными колебаниями и обертонами основных частот. Несмотря на то, что визуально спектры различаются достаточно мало, воспроизводимость результатов достаточна для определения октанового числа с погрешностью не большей, чем для стандартного метода. Для реализации спектроскопического метода необходимо наличие соответствующего спектрофотометра и программного обеспечения для анализа многокомпонентных смесей (раздел 6,3). Определение можно выполнять и «бесконтактным» способом в производственном потоке с применением световодов.

Рис. 7.30. ИК-спектры в ближней области для сортов бензина с октановыми числами 95, 5 (1), 97, 5 (2) и 96, 7 (3)

Для производственного спектроскопического анализа далеко не всегда требуются спектрофотометры, позволяющие работать во всем спектральном диапазоне (УФ, видимом или ближнем ИК). Часто достаточно измерений всего лишь при одной или двух длинах волн, что можно обеспечить применением простых фотометров со светофильтрами. Измерения при двух длинах волн позволяют компенсировать колебания рабочих параметров измерительного прибора, а также контролировать чистоту продукта по величине отношения оптических плотностей. При помощи двухволновых измерений можно легко определять примеси ароматических углеводородов в нефтепродуктах, а также фенолы и некоторые неорганические ионы в водных растворах.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: