總有機(jī)碳分析儀的工作原理和測(cè)量方法
更新時(shí)間:2018-10-16 點(diǎn)擊次數(shù):2788次
總有機(jī)碳(TOC),由專門的儀器——總有機(jī)碳分析儀(以下簡(jiǎn)稱TOC分析儀)來測(cè)定。總有機(jī)碳分析儀,是將水溶液中的總有機(jī)碳氧化為二氧化碳,并且測(cè)定其含量。利用二氧化碳與總有機(jī)碳之間碳含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系,從而對(duì)水溶液中總有機(jī)碳進(jìn)行定量測(cè)定。
市面上常見的總有機(jī)碳分析儀都有兩大基本功能:,首先將水中的總有機(jī)碳充分氧化,生成二氧化碳CO2;第二,測(cè)試新產(chǎn)生的CO2.不同品牌和型號(hào)的TOC分析儀的區(qū)別在于實(shí)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(duì)CO2的檢測(cè)方法又分:非分散紅外線檢測(cè),直接電導(dǎo)率檢測(cè)以及選擇性薄膜電導(dǎo)率檢測(cè)。
總有機(jī)碳分析儀的紫外線氧化法
使用UV燈照射待測(cè)水樣,水會(huì)分解成羥基和氫基,羥基和氧化物結(jié)合會(huì)生成CO2和水,然后檢測(cè)新生成的CO2即可計(jì)算出總有機(jī)碳含量。在使用紫外線氧化法時(shí),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(diǎn)是氧化效率高,保養(yǎng)簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是UV燈管需要定期更換。
總有機(jī)碳分析儀的燃燒氧化法
其中燃燒氧化—非分散紅外吸收法優(yōu)勢(shì)是只需一次性轉(zhuǎn)化,流程簡(jiǎn)單、重現(xiàn)性好、靈敏度高,缺點(diǎn)是探測(cè)器需頻繁校準(zhǔn),體積大及預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng),必須使用酸、催化劑和載氣。
總有機(jī)碳分析儀主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成:進(jìn)樣口、無機(jī)碳反應(yīng)器、有機(jī)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(cè)定TOC值的不同原理又可分為差減法和直接法兩種。
1、總有機(jī)碳分析儀差減法測(cè)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(jī)化合物和無機(jī)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(jī)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(cè)器,從而分別測(cè)得水中的總碳(TC)和無機(jī)碳(IC)??偺寂c無機(jī)碳之差值,即為總有機(jī)碳(TOC)。
2、總有機(jī)碳分析儀直接法測(cè)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(cè)定總有機(jī)碳。但由于在曝氣過程中會(huì)造成水樣中揮發(fā)性有機(jī)物的損失而產(chǎn)生測(cè)定誤差,因此其測(cè)定結(jié)果只是不可吹出的有機(jī)碳值。