如何判斷真正三波數紅外測油儀？
紅外測油儀實質就是根據特殊情況的需要，限定了波長範圍的紅外光譜儀。具有專業性強、穩定性好、快速、簡便等特點。因此如何認識紅外測油儀先要對紅外光譜儀有所了解。
紅外光譜儀的主要原理：由於物質在紅外光照射下，只能吸收與其分子振動、轉動頻率相壹致的紅外光線，因此不同物質只能吸收壹定波長的入射光而形成各自特征的紅外光譜，而對壹定波長紅外線吸收的強弱則與物質的濃度有關。根據這壹原理可進行物質定性、定量分析及復雜分子的結構研究。
真正意義上對光譜的研究是從英國科學家牛頓(Newton) 開始的。1666 年牛頓證明壹束白光可分為壹系列不同顏色的可見光，而這壹系列的光投影到壹個屏幕上出現了壹條從紫色到紅色的光帶。牛頓導入“光譜”（spectrum）壹詞來描述這壹現象。牛頓的研究是光譜科學開端的標誌。
1881年Abney 和Festing 第壹次將紅外線用於分子結構的研究。他們Hilger光譜儀拍下了46個有機液體的從0.7到1.2微米區域的紅外吸收光譜。由於這種儀器檢測器的限制，所能夠記錄下的光譜波長範圍十分有限。
1908 年Coblentz 制備和應用了用氯化鈉晶體為棱鏡的紅外光譜議；1910 年Wood 和Trowbridge6 研制了小階梯光柵紅外光譜議；1918 年Sleator 和Randall 研制出高分辨儀器。 20 世紀40 年代開始研究雙光束紅外光譜議。1950 年由美國PE 公司開始商業化生產名為Perkin-Elmer 21 的雙光束紅外光譜議。與單光束光譜儀相比，雙光束紅外光譜議不需要由經過專門訓練的光譜學家進行操作，能夠很快的得到光譜圖。Perkin-Elmer 21 的問世大大的促進了紅外光譜儀的普及。
現代紅外光譜議是以傅立葉變換為基礎的儀器。該類儀器不用棱鏡或者光柵分光，而是用幹涉儀得到幹涉圖，采用傅立葉變換將以時間為變量的幹涉圖變換為以頻率為變量的光譜圖。傅立葉紅外光譜儀的產生是壹次革命性的飛躍。
大家對於紅外光譜儀的發展已有所了解，那麽現在了解壹下三波數紅外光譜法。
礦物油是由烷烴、環烷烴及芳香烴組成的混合物。早期的各種定量方法都是測量混合組分中部分化合物某壹特性基團的特殊吸收（發射），進而推算混合組分總量；壹旦具有該特性基團的化合物的相對含量發生變化，吸收系數必然相應變化，所以都存在“標準油”的選擇問題，長期以來未能統壹。
GB/T 16488-1996的頒布首選了三波長紅外光譜法作為統壹方法，同時兼顧國情，保留了非分散紅外法。
下文主要摘自紅外光度法測定水中礦物油的技術和應用 韓子興，肖麗
1、 非分散紅外法的原理及技術局限性
非分散紅外法以石油類物質的CH3、 CH2在3.3～3.6 ?m 的特征吸收作為測定油含量的基礎。該法只利用了礦物油中CH3、 CH2兩個特性基團的紅外吸收進行測定，沒有參考其中芳環的響應，存在“以偏概全”之不足。為考察應用中的局限性，用不同配比甚至極端比例的混合烴進行試驗，結果見表1。
No 烴組成 烷烴%（V） 實測值mg/L 回收率%
1 10：0：0 100 156 142
2 7：3：0 100 137 125
3 6.5：2.5：1 90 136 124
4 9：10：1 95 123 112
5 3：7：0 100 122 111
6 9：2：1 91.7 116 105
7 5：3：1 88.9 110 100
8 4：2：1 85.7 109 99.1
9 7：0：3 70 105 95.5
10 0：10：0 100 104 94.5
11 1：2：1 75 86 78.2
12 1：8：4 69.2 79 71.8
13 0：7：3 70 78 70.9
14 3：0：7 30 52 47.3
15 0：3：7 30 36 32.7
16 0：0：10 0 10 9.1
表1
註：烴組成為正十六烷：姥鮫烷：甲苯（V/V）；校準油配制值為110mg/L（5：3：1V/V）
由表1可見，非分散紅外測油儀對標準油的依賴性確實太大，其所響應的只是烴組成中的CH3、 CH2。回收率對烷烴%（V）的相關性非常顯著，P%＝4.5+0.79*烷烴%（V），r＝0.94；對芳環的響應則未給予應有的考慮，隨著樣品與校準油中芳烴含量差異的加大，誤差也相應增大。
2 、三波長紅外光譜法
2.1 三波長紅外光譜法的技術路線
礦物油是多種烴的混合物，烴類又存在同系物，無法獲得各結構單元、組成比例完全壹樣的標樣，沒有常規定量方法的計量關系可以利用。ISO組織用“毋需標準樣品的紅外光譜定量法”-官能團分析法[1，2]推出了全新的紅外分光光度法[3]。
礦物油從化學結構上看主要含CH3、 CH2、芳環三種基團。其組成中的“任壹化合物”均可由這三種基團“拼裝”而成，因此可分別測定礦物油中的上述三種基團的量，全部基團累加後可得總量。
2.2 數學模型建立及其參數標定
溶液在某壹波數處的吸收強度正比於其中某種基團的濃度，且吸收具有加和性[2]。各種基團有不同的吸收強度，所以基團累加時應以各類基團的吸光系數為權，吸光度為權重，加權累計[2]。CH2、 CH3、芳環的C-H鍵伸縮振動吸收分別在2930cm-1、2960 cm-1、3030cm-1處。由吸收的加和性可知，三波數處的吸光度A2930、A2960、A3030分別為三類基團吸收的分類匯總值，所以其原始數學模型為：
C＝x* A2930+y* A2960+z* A3030 （1）
C為溶劑中礦物油的濃度，x、y、z 分別為CH2、 CH3、芳環的C-H鍵的吸光度系數。因脂烴基對芳環的吸收有疊加，盡管很小，但芳環的吸光度系數大[2]，易引起大的誤差，需引入校正系數F對A3030修正：
C＝x* A2930+y* A2960+ z*( A3030- A2930/F) （2）
此即“三波長紅外光譜法”的基本數學模型。
理論上，吸收系數為特定值，但隨儀器精度、操作條件有差別，可借助模型化合物的純物質標定本儀器的值[4]。分別配制富含CH2（如正十六烷）、 CH3（如姥鮫烷或異辛烷）、芳環（如甲苯或苯）基團的單壹標準溶液以標定x，y，z：在3400-1～2400cm-1之間進行紅外光譜掃描，模型化合物的紅外光譜見圖1。
圖1
逐個量取3030 cm-1、2960 cm-1、2930 cm-1三處的吸光度，依次代入（2）式，得三聯方程組，其中F為正十六烷的A2930/ A3030值。
對壹特定儀器，在特定條件下，x、y、z、F保持穩定，Nicolet 750Ⅱ紅外光譜儀的響應系數見表2。
表2 Nicolet 750 Ⅱ 紅外光譜儀的響應系數
光源 溶劑 x y z f
近紅外 CCL4 114.19 259.44 1582.5 82.5
中紅外 CCL4 143.31 199.2 964.5 85.2
中紅外 TTE 177.16 230.65 1015.1 78.0
2.3 系數驗證及適應性檢驗
為驗證校正系數，分別用國標樣及自配B重油標樣進行了回收率試驗，結果見表3。
表3 國際樣及B重油的測定結果
標樣名稱 標準值（mg/L） 測定值（mg/L） P％ RE％
國際礦物油7330103 15.5±1.4 14.7 94.8 -5
國際礦物油7330401 20.4±2.4 19.5 95.6 -4
國際礦物油7330104 24.9±2.1 24.1 96.8 -3
B重油 10.0 9.95 99.5 -0.5％
試驗結果表明，本校正系數的平均回收率為96.7％，相對誤差在-0.5％～-5％之間，能滿足實用測定要求。
三波長紅外光譜法充分兼顧了鏈烷、環烷及芳香烷的***同影響，能適應各種組成比例混合烴的測定，避開了“標準油”問題，具有很大的優越性。其對烴組成比例變化的適應性驗證見表4。
表4表明，三波長紅外光譜法對各種烴類組成比例，甚至極端比例的樣品均具有很好的響應，不需在每次測定樣品前提取或配制“標準油”，充分顯示出該法對樣品中烴類組成變化所特有的適應性。
表4 烴組成變化對三波長法的影響（配制值105mg/L）
烴組成 9:2:1 4:2:1 1:2:4 1:8:4 9:10:1 10:0:0 0:10:0 0:0:10
實測值mg/L 113.4 111.6 104.9 113.2 115.2 110.7 109.4 99.3
回收率％ 108 106.3 99.9 107.8 109.7 105.4 104.2 94.6
芳烴％（V） 8.3 14.3 57.1 30.8 5 0 0 100
註：烴組成為正十六烷：姥鮫烷：甲苯（V/V）.
事實證明，三波數紅外光譜法是最能反應客觀事實。無論實際水樣中存在的礦質油是不是“標準油”，紅外三波數法都能客觀的檢測出來。
現在回來文章的主題，真正的紅外三波數測油儀是掃描2930cm-1、2960 cm-1、3030cm-1
三個波數，檢測這三點的吸光度值，通過吸光度值來計算油的濃度。
不是真正三波數測油儀，只測壹或兩個點，然後根據這個點的吸光度值和“標準油”的組份比例來推到出的油的濃度。
區分真偽三波數測油儀：
1、是否做標準曲線。真正的三波數測油儀是不用做標準曲線的，因為三波數測油儀是分別測2930cm-1、2960 cm-1、3030cm-1的吸光度值。所以不用做標準曲線。
2、有的測油儀也聲稱不做標準曲線，做校正系數。其實是把標準曲線隱藏起來了，並不是真正意義上的三波數。實質還是非分散測油儀。
3、最有力的證據證明真正三波數測油儀的方法就是改變油中物質的成分比例，比如表1。然後測量，如果是三波數的就完全可以測出油的實際含量，如果不是三波數測出來的值就不準了。