總有機碳由專門的儀器——總有機碳分析儀(以下簡稱TOC分析儀)來測定。TOC分析儀,是將水溶液中的總有機碳氧化為二氧化碳,并且測定其含量。利用二氧化碳與總有機碳之間碳含量的對應(yīng)關(guān)系,從而對水溶液中總有機碳進行定量測定。 市面上常見的TOC分析儀都有兩大基本功能:首先將水中的總有機碳充分氧化,生成二氧化碳CO2;第二,測試新產(chǎn)生的CO2。不同品牌和型號的TOC分析儀的區(qū)別在于實現(xiàn)這兩大基本功能的方法不同。常用的氧化技術(shù)有:燃燒氧化法、紫外線氧化法以及超臨界氧化法;而對CO2的檢測方法又分:非分散紅外線檢測,直接電導(dǎo)率檢測以及選擇性薄膜電導(dǎo)率檢測。 紫外線氧化法 使用UV燈照射待測水樣,水會分解成羥基和氫基,羥基和氧化物結(jié)合會生成CO2和水,然后檢測新生成的CO2即可計算出總有機碳含量。在使用紫外線氧化法時,通過添加二氧化鈦,過硫酸鹽等可以提高氧化能力。紫外線氧化法的優(yōu)點是氧化效率高,保養(yǎng)簡單,缺點是UV燈管需要定期更換。 燃燒氧化法 其中燃燒氧化—非分散紅外吸收法優(yōu)勢是只需一次性轉(zhuǎn)化,流程簡單、重現(xiàn)性好、靈敏度高,缺點是探測器需頻繁校準,體積大及預(yù)熱時間長,必須使用酸、催化劑和載氣。 TOC分析儀主要由以下幾個部分構(gòu)成:進樣口、無機碳反應(yīng)器、有機碳氧化反應(yīng)器(或是總碳氧化反應(yīng)器)、氣液分離器、非分光紅外CO2分析器、數(shù)據(jù)處理部分。 燃燒氧化—非分散紅外吸收法,按測定TOC值的不同原理又可分為差減法和直接法兩種。 1、差減法測定TOC值的方法原理 水樣分別被注入高溫燃燒管(900℃)和低溫反應(yīng)管(150℃)中。經(jīng)高溫燃燒管的水樣受高溫催化氧化,使有機化合物和無機碳酸鹽均轉(zhuǎn)化成為二氧化碳。經(jīng)反應(yīng)管的水樣受酸化而使無機碳酸鹽分解成為二氧化碳,其所生成的二氧化碳依次導(dǎo)入非分散紅外檢測器,從而分別測得水中的總碳(TC)和無機碳(IC)??偺寂c無機碳之差值,即為總有機碳(TOC)。 2、直接法測定TOC值的方法原理 將水樣酸化后曝氣,使各種碳酸鹽分解生成二氧化碳而驅(qū)除后,再注入高溫燃燒管中,可直接測定總有機碳。但由于在曝氣過程中會造成水樣中揮發(fā)性有機物的損失而產(chǎn)生測定誤差,因此其測定結(jié)果只是不可吹出的有機碳值。 總有機碳分析儀的特點和功能: 儀器設(shè)計極為精巧,體積小型化,是各大實驗室理想的選擇; 儀器采用模塊化設(shè)計,裝配更換零部件極為簡單,維修更為方便; 多用途的配置能滿足不同客戶的各種需求,同時易于維護; 儀器內(nèi)部采用先進的弱電設(shè)計方式,操作安全; 流速控制信號處理技術(shù)的應(yīng)用,屏蔽流速波動帶來的影響;保證讀數(shù)穩(wěn)定準確; 自主知識產(chǎn)權(quán)的信號處理系統(tǒng),具有在線設(shè)定、實時監(jiān)控、自我檢定、流速控制等極大優(yōu)勢,保證儀器性能優(yōu)越; 根據(jù)不同樣品的不同性質(zhì),設(shè)定不同的控制溫度,以使樣品徹底消解,使測量數(shù)據(jù)更為準確可靠; 根據(jù)進樣量大小調(diào)節(jié)制冷模塊功率,提升了整個系統(tǒng)的脫水效力,確保了進入檢測器里氣體的干燥性; 實時監(jiān)控軟件的開發(fā)和應(yīng)用,時刻檢測儀器運行狀態(tài),對比實測參數(shù)和設(shè)定參數(shù)的差異,一旦超過臨界設(shè)置,系統(tǒng)自動報警并提供處理方法; 應(yīng)用自動檢漏控制系統(tǒng),實時檢測氣體流量,杜絕誤操作,提高儀器性能,最大限度保證操作者及儀器的安全; TIC反應(yīng)池集加熱、制冷、脫水、液位監(jiān)控4位一體,使氣流、液流路徑簡捷,節(jié)約了大量的分析時間,同時使檢測限拓寬; TOC檢測器使用24位數(shù)字解決方案,擴展了監(jiān)測范圍,控制系統(tǒng)使用32bin信號處理技術(shù),使儀器的性能得到極大的提高。
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