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總有機碳分析儀測定碳的原理及方法介紹

閱讀:2722        發(fā)布時間:2019-6-12

  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關系,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,直接電導率檢測以及選擇性薄膜電導率檢測。

  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成:進樣口、無機碳反應器、有機碳氧化反應器(或是總碳氧化反應器)、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化成為二氧化碳。經(jīng)反應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,因此其測定結果只是不可吹出的有機碳值。

  總有機碳分析儀特點和功能:

  儀器設計極為精巧,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;

  儀器內部采用*的弱電設計方式,操作安全;

  流速控制信號處理技術的應用,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)權的信號處理系統(tǒng),具有在線設定、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*;

  根據(jù)不同樣品的不同性質,設定不同的控制溫度,以使樣品*消解,使測量數(shù)據(jù)更為準確可靠;

  根據(jù)進樣量大小調節(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)和應用,時刻檢測儀器運行狀態(tài),對比實測參數(shù)和設定參數(shù)的差異,一旦超過臨界設置,系統(tǒng)自動報警并提供處理方法;

  應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,zui大限度保證操作者及儀器的安全;

  TIC反應池集加熱、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,使儀器的性能得到極大的提高。

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