EinführungKohlenwasserstoffe gelangen in den Boden und verunreinigen den Boden auf mehrere Wege, wie z. B. das Lecken von Brennstoffen durch Speicherbehälter oder Transportleitungen, Regenwasserausflüsse sind nur zwei Beispiele. Daher ist die Prüfung der Bodenverschmutzung besonders wichtig bei der Umweltüberwachung oder der Landrückgewinnung. Prüfung der gesamten Ölkohlenwasserstoffe (Kohlenwasserstoffe) mittels Lösungsmittelextraktion und Infrarotspektrometrie (TPHEs ist eine sensible Methode, aber die Probenvorbereitung ist sehr schwierig. Gaschromatografische Analyseextrakte bieten eine höhere Empfindlichkeit und detailliertere Zusammensetzungsinformationen, aber die Analyse dauert zu lange. Thermische Analyse und Infrarotspektroskopie (TG-IR）Die gemeinsame Technologie liefert detaillierte Informationen über die Menge und die Eigenschaft der Schadstoffe, ohne dass eine Probenvorbereitung erforderlich ist. Dieser Artikel beschreibt Wärme und Infrarot (TG-IRDaten und Analyseergebnisse der gemeinsamen Technologie.

Experimentelle Methoden Eine Bodenprobe und eine Konzentration von etwa10％m/mDieselmischung, Bodenproben für17 MilligrammSteck es rein.PerkinElmer TGA 4000WärmeanalyserIm Tiegel.Der TGA 4000durchDer TL8000Übertragungsleitungen und10 cmGasbecken undPerkinElmer Spektrum™ 100 TypInfrarot-Spektrometer-Verbindung. Übertragungsleitung und Gaspool Temperatur280C, um Kondensation schwerer organischer Verbindungen zu vermeiden. Das heiße Reaktionsgas ist Stickstoff mit einer Durchflussgeschwindigkeit von20 ml/minDie Luftdurchflussgeschwindigkeit der Waage ist40 ml/minInsgesamt60 ml/minDurchflussgeschwindigkeitÜber Übertragungsleitungen und Gasbecken. mit20°C/minderKonstante Geschwindigkeit von30 °CErwärmenfür800℃. Der Infrarotspektrumbereich ist4000-600 cm -1Die Auflösung ist8 cm -1Jeder12 Datenerfassung pro Sekunde (je Spektrum summiert)4 Interventionsscannung).Pyris ™ Software zur Steuerung und Analyse von Wärmedaten,Zeitbasis™Die Software wird verwendet, um Infrarotdaten zu sammeln und zu analysieren, die synchronisiert werden.

Ergebnis Diskussion Die Gewichtslosigkeitskurve der Bodenprobe ist dargestellt1Insgesamt gab es drei bemerkenswerte Gewichtslosigkeiten: ein zweites bei etwas höherer Raumtemperatur und ein zweites bei etwas höherer Raumtemperatur.100C und dauert bis250Das dritte Mal beginnt250C, bis etwa600 um C. in700C, etwa65% des Bodens bleibt unbebrennt, was davon ausgegangen werden kann, dass es sich hauptsächlich um anorganische Materialien handelt.

Durchschnittliche Intensität der InfrarotabsorptionGram-SchmidtWärmebild und Gewichtslosigkeitskurven und Differenzkurven für Gewichtslosigkeit, wie dargestellt2gezeigt. Die sofortige Absorptionskonzentration des infrarotdetektierten Abgases ist proportional zur Gewichtsverlustrate (unter anderem) und kann daher abgeleitet werdenGram-SchmidtÄhnlich wie thermische Grafiken und Differenzkurven von Gewichtslosigkeit.

Diagramm3 Zeigt die Ergebnisse für den ausgewählten Bereich der Infrarotwellenzahl an und bietetIm AnalyseprozessReiche Informationen. Bei Temperaturen etwas höher als Raumtemperatur kann ein Anstieg des Wasserdampfes beobachtet werden, was darauf hindeutet, dass die Bodenprobe nicht trocken ist. Die Gewichtslosigkeit im Yi-Abschnitt der Wärmekurve beträgt etwa5Prozent.Gram-SchmidtDer Yi-Höhepunkt im Hitzebild fand etwa230C. ist mit der zweiten Gewichtslosigkeit verbunden. Aus dem Spektrum (Bild)4Dies ist hauptsächlich Wasserdampf, Fett-Kohlenwasserstoffe, Wellenzahl ca.1745cm-1 Eine Mischung aus Estern. Dies deutet darauf hin, dass die Schadstoffe Dieselbrennstoff und ein großer Anteil an Biodiesel (Fettsäuremethylester) sein könnten.

Diagramm3. Verschmutzte BodenprobenTemperaturbasiertAbsorption von Profilen. rotvon Gram-Schmidt tWärmebild zeigt die Gesamtabsorptionsstärke;DunkelgrünGröße: 2933 cm-1 In der Nähe entsprechendC-HAbsorptionsspitze,Entsprechende Fetkohlenwasserstoffe (Diesel und Biodiesel);blauGröße: 3015 cm-1Nahe gelegene OlefineC-HAbsorptionsspitze,Entsprechen ungesättigten Substanzen im Biodiesel; Schwarz:3800–3700 cm-1;zwischen den Absorptionsspitzen des Wassers; Hellgrün:2370 cm-1Der nahe gelegene Kohlendioxid-Absorptionsspitze.

Absorptionsspitzen der Ester und Wasserdampf überlappen sich, aber in etwa3015cm-1StelleEs gibt einen anderen selektiven Absorptionsspitze für Biodiesel, der der Kette ungesättigter Fettsäuren von Olefinen entspricht.C-HDehnliche Vibrationen. Abbildung der Beziehung zwischen Spitzenstärke und Temperatur (Abbildung)3Wie gezeigt), zeigt das Ergebnis, dass die Spitze etwas rückwärts verschoben ist, etwa240um C. Dieser Temperaturbereich hat10Der Gewichtsverlust in Prozent, der mit der bekannten Dieselkonzentration übereinstimmt, legt nahe, dass diese thermische Infrarot-Technologie eine ungefähre Prüfung der Menge an Schadstoffen sowie detaillierte Zusammensetzungsinformationen haben kann.

Bei höheren Temperaturen sind die Hauptgase, die entfliehen, Kohlendioxid und Wasser, die durch die Verbrennung von organischen Stoffen im Boden als letzter Teil des Gewichtsverlusts entstehen. ZeitbasisSoftwareDarüber hinaus wird ein überlagertes dreidimensionales Spektrum gezeichnet, wie in der Abbildung5gezeigt. Eine vollständige Datensammlung, die sich im Laufe der Zeit entwickeln kann

Unter den gleichen Bedingungen verabschiedetTG-IRHinzufügen von Referenzen in der gemeinsamen Analyse von BodenprobenDiesel/Mischproben von Biodiesel im Vergleich, Ergebnisse in Abbildung6 und Diagramme7 gezeigt. zu300Bis zu ℃ ist die gesamte Probe flüchtig, wie in der Abbildung7 Es ist klar zu sehen, dass die Verdampfung von Biodiesel im Vergleich zu fossilem Diesel zurückbleibt. Da es kein Wasser in der Standard-Dieselprobe gibt, wird das Radium anschließend direkt absorbiert. Diese Daten bestätigen, dass die derzeitige Bodenverschmutzung Biodiesel enthält./Dieselmischungen liefern starke Beweise.

SchlussfolgerungenDie Wärmeanalyse kann wertvolle Informationen für die quantitative Analyse der Probe liefern, aber die Fähigkeit zur Substanzzerkennung ist begrenzt. Das Infrarot-Spektrum hat die Fähigkeit, das entfallende Gas qualitativ zu analysieren. Dieser Artikel enthülltTG-IRMit der gemeinsamen Technologie kann nicht nur die Menge an Diesel im Boden bestimmt werden, sondern auch ein kleiner Anteil an Biodiesel nachgewiesen werden. auf dem Gebiet der Bodenanalyse,TG-IREin wichtiger Vorteil der Kombinationstechnologie ist, dass keine Probenbereitung oder Lösungsmittelextraktion erforderlich ist, dass die Analysegeschwindigkeit schneller ist und die Analysemethode bequemer ist.