في منشور حديث نُشر مؤخرًا في المجلة الكندية للهندسة الكيميائية، ألقى الباحثون الضوء على طريقة رائدة لقياس وتحليل إجمالي الزيوت والشحوم في مياه التبريد. ويجمع هذا النهج المبتكر بين قوة التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR) وتقنية مستخلص ClearShot من Orono Spectral Solutions (OSS)، مما يوفر طريقة قوية لتحديد الزيوت في عينات المياه. دعونا نتعمق في كيفية عمل هذه العملية ونستكشف أهميتها.
العلم وراء ذلك
التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء فوق البنفسجية:
يقيس FTIR ضوء الأشعة تحت الحمراء الذي تمتصه الجزيئات كدالة للطول الموجي. عندما تمتص جزيئات الزيت ضوء الأشعة تحت الحمراء، فإنها تُظهر تغيرات اهتزازية، مما ينتج عنه بصمة طيفية فريدة. وعلى وجه التحديد، تمتص الزيوت الضوء عند أرقام موجية تبلغ حوالي 2900 سم ¹ (اهتزازات التمدد لمجموعات الميثيلين الميثيلين) و1500 سم ¹ (اهتزازات الانحناء). من خلال إنشاء مكتبة زيوت بناءً على هذه الأطياف الفريدة، يمكننا تحديد أنواع مختلفة من الزيوت.
OSS ClearShot Extractor:
يعود الفضل في نجاح التحليل الموصوف أعلاه إلى التصميم الشفاف لمستخرج OSS ClearShot في المناطق الطيفية تحت الحمراء الأكثر صلة بالمواد النفطية. تتضمن الطريقة استخدام مستخرج فارغ لإنشاء خط أساس. وبعد ذلك بمجرد دفع العينة من خلال الغشاء وتجفيف الغشاء، يمكن تحليل النطاق الكامل للأشعة تحت الحمراء للأشعة تحت الحمراء FTIR لتوليد ليس فقط تركيز الزيت ولكن أيضًا تركيبة الزيت.
التعريف التلقائي:
بمجرد إنشاء البيانات الطيفية بواسطة وحدة FTIR، تتم مقارنتها بعد ذلك بمكتبة الزيت.
يحدد النظام تلقائيًا نوع الزيت الموجود في العينة وكميته.
يحدث هذا التحليل بسرعة، في غضون 40 ثانية تقريباً.
الشكل 1 يُظهر البيانات الطيفية لمستخرج ClearShot فارغ. يمكن رؤية النطاق الطيفي بأكمله واستخدامه لتوليد بصمات محددة لمواد زيتية مختلفة.
الشكل 2 يعكس صورة طيفية لزيت نقي. يمكن للمرء أن يرى القمم المختلفة التي تخلق بصمة لهذا الزيت المعين.
في الشكل أعلاه، يتم توليد طيف الزيت باستخدام مرفق الانعكاس الكلي المخفف (ATR) لوحدة FTIR. بمجرد إنشائه، يُضاف هذا الطيف إلى مكتبة الزيت داخل وحدة FTIR. عند اختبار عينة زيت في الماء، يقارن جهاز FTIR تلقائيًا بيانات طيف العينة بالمكتبة تلقائيًا، ويحدث هذا التحليل بشكل عام في غضون 40 ثانية.
مثال من العالم الحقيقي
ضع في اعتبارك سيناريو دخول زيت الضاغط عن غير قصد إلى المنتج النهائي أثناء التصنيع. يعد اكتشاف هذا التلوث بالزيت أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على جودة المنتج وتجنب خسارة كبيرة في العمل. يتم إنشاء مكتبة باستخدام مختلف الزيوت المستخدمة في موقع التصنيع ويتم فهرسة الخصائص الطيفية الفريدة لكل زيت. راجع الشكل 3 أدناه:
الشكل 3 يمثل جزءًا من البيانات الطيفية التي تم الحصول عليها من اختبار ثلاثة زيوت نقية مختلفة مستخدمة في عملية التصنيع. يمكن لوحدة FTIR تمييز الخصائص الفريدة لكل زيت.
الشكل 4 يوضح جزءًا من البيانات الطيفية التي تقارن ثلاثة زيوت نقية بالزيت الفعلي الموجود في المنتج النهائي. عادةً ما تحدد وحدة FTIR الزيت المحدد. ولكن، لأغراض العرض التوضيحي، نلاحظ أن العينة (المشار إليها بالخط الأحمر) تتطابق مع البصمة المميزة للزيت التي يمثلها الخط الأزرق. يتم إجراء هذا التحديد بسرعة، مما يسمح لموظفي العمليات بمعالجة المشكلة على الفور في الموقع الذي تم فيه استخدام الزيت المحدد.
قابلية التطبيق وسهولة الاستخدام لأعمالك التجارية
- تعدد الاستخدامات: تعمل هذه التقنية في تطبيقات مختلفة (على سبيل المثال، النفط في الماء والأمونيا والتربة واليوريا والهواء).
- سهل الاستخدام: لا يلزم وجود خبرة سابقة في التحليل الطيفي.
- العملية الآلية: تعالج وحدة FTIR التحليل الطيفي بالكامل في غضون دقيقة واحدة.
- متطلبات العينة: اجمع عينات من الزيوت النقية المستخدمة في مصنعك أو من قبل عملائك.
- إنشاء المكتبة: قم بإنشاء مكتبة أو قم بإنشاء مكتبة لعملك التجاري
- تكامل البرامج: أدخل المعلومات في برنامج FTIR.
- النتائج الآلية: يقوم النظام بتوليد معلومات تعريف الزيت تلقائيًا.
أهمية تقنية ClearShot من OSS ClearShot
القدرة على تحديد كل من الكمية والنوع المحدد للزيت في العينة أمر بالغ الأهمية. فهي تتيح الكشف المبكر عن التسرب ومنع حدوث مشكلات محتملة في الجودة أو البيئة. بالإضافة إلى ذلك، فهو يحمي من الخسائر التجارية والغرامات المحتملة. وعلاوةً على ذلك، يساعد في تحديد مصدر الزيت بدقة عندما تكون مواقع التصنيع المتعددة متورطة في مشكلة ما. وسواء كنت تتعامل مع النفط في الماء أو التربة أو غيرها من المواد، فإن هذه التقنية تبسّط العملية وتمكّن الصناعات في مختلف القطاعات، مما يضمن مراقبة الجودة وتحليل النفط بكفاءة.
AR 
EN 
ES 
FR 
IT