對于環境安全和人類健康來說，分散在水中的石油和油脂的分析檢測工作非常重要。長久以來，紅外光譜法作為一個標準方法用于檢測和定量分析烴類污染物，尤其在近海石油泄漏中產生的污染物。含氯氟烴的溶劑對環境的影響促使人類開發出多種使用更安全溶劑的檢測方法。本文綜述了四氯乙烯、烴類和環己胺等溶劑的測試方法，并對三者的特點作了比較。
提取方法和實驗條件
提取方法
對于水樣品的提取，先用硫酸酸化，將pH值調至2，再用選定的溶劑提取3遍。這里討論的所有溶劑都可以達到90%以上的提取效率。通過設定溶劑與樣品的比例，可以實現預濃縮，典型的比例可以使用最少5以上（50ml溶劑加到250 ml樣品中）。此時，提取物含有很多非極性物質，如烴類和油脂，將提取物通過硅膠可以移除油脂組分。
對于土壤樣品，提取會困難一些，用干燥的細顆粒土可得到最佳結果。將溶劑（以每克樣品1ml溶劑的比例）加入樣品中振搖5min。測試前輕輕倒出并過濾，或者使用注射器和針筒過濾器。對于土壤，可以很容易進行預濃縮的范圍很小，所以真正的檢測限比液—液提取要高。
圖2. 校正標樣光譜圖和校正圖。
紅外儀器和掃描條件
儀器：PerkinElmer的SpectrumTM 400、100或65傅立葉變換紅外光譜儀(PerkinElmer, Inc., Shelton, CT USA)，5mm石英比色皿或0.5mm氯化鈉液體透射池，帶有ZnSe平頂板45o入射的HATR附件。
掃描條件：8cm-1的分辨率，掃描時間小于1min。
圖3. 樣品液滴鋪展于晶體上的ZnSe ATR頂板。
四氯乙烯的透射測定
使用全鹵溶劑可以得到最佳靈敏度，因為其在C-H伸縮區域是完全透明的，而碳氫化合物在這個區域有強吸收，氯氟烴溶劑在這個區域也有強烈吸收。測試步驟如下：
校正標樣：辛酸和異辛烷的四氯乙烯溶液，25~400 mg/L（5倍預濃縮后為5~80 mg/L）。
用5mm的石英比色皿進行測試。
用兩點基線校正法確定2930 cm-1 位置的峰高,校正標樣光譜圖見圖2。
該方法用另外的標樣和加入標準水的樣品進行了驗證，結果顯示當采用5倍預濃縮處理后，提取效率達到93%，檢測限為0.1 mg/L。
圖4. 溶劑蒸發后油膜的ATR 光譜圖，以及油濃度的校正圖。
蒸發和ATR測試
烴類溶劑提供了比鹵化溶劑更環保的選擇，然而也存在一些不足之處，無法進行C-H伸縮區域的透射測定。通過在ATR 晶體上沉積上少量提取物，讓溶劑揮發后，測試形成的油膜來進行光譜測試分析。當然，這個方法測試的只是比溶劑揮發性差的樣品。具體的試驗過程如下：
提取過程與四氯乙烯提取法類似，但要注意提取物在頂層。
測試背景后，使用微量移液器，將25 μl的提取物以小液滴的形式沿ATR晶體的長度方向鋪展。這使得所用晶體的面積最大化，同時避開了邊緣附近受照射相對較弱的區域。
蒸發溶劑，時間分辨測試顯示，25℃實驗室溫度下，正己烷揮發需要60s。
圖5. 1380cm-1附近吸收峰的各種碳氫化合物和油的ATR光譜圖。
進行紅外光譜測試。
通過比較2960 cm-1 位置的峰相對于校正圖的高度，計算出油的濃度。
光譜圖和校正圖如圖4。與四氯乙烯透射測定法相比，這種方法在將樣品放入光譜儀時要求稍加小心一點，由于有蒸發步驟，用的時間也稍微多些，但是，提取仍然是整個分析中時間最長的步驟。靈敏度稍差些，但當使用5倍預濃縮處理，仍能達到40 mg/L的檢測限。
圖6. 多個發動機潤滑油校正標樣（溶劑已扣減）的光譜圖和校正圖。
環己胺的透射測定
對環己胺和一系列石油及碳氫化合物的光譜探測顯示，許多分析物在1380cm-1附近有1個峰。在這個波段，環己胺仍然可被探測微弱的吸收，限制了有效光程。當溶劑空白的透射率小于33%時，對應于0.5 mm的光程，可得到最佳的信噪比。
提取和測試步驟跟前面類似，采用礦物發動機潤滑油，但溶劑光譜在確定1377 cm-1處的峰高度之前被扣減。光譜圖和校正圖如圖6所示。
分析步驟與四氯乙烯法相同，但是，由于使用的是較弱的波段和更短的光程，靈敏度變差。不過，實踐中經常用的預濃縮因子高達20倍，這可使檢測限達到5 mg/L，對于眾多應用來說，這樣的靈敏度已足夠。
小結
MIR光譜測定法經常被用于分析水和土壤中的碳氫化合物污染，它擁有好的靈敏度和潛在的相對于熒光或光散射技術更好的特異性。
采用全鹵和投射測定的傳統方法具有最佳的靈敏度，但需要比較昂貴的且對環境有潛在危害的溶劑。
ATR測試方法可以使用烴類溶劑，并且可實現較好的靈敏度。
對于允許略微損失靈敏度的應用場合，環己烷是可用于投射測試的可用溶劑。