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什么是TOC?TOC分析儀的測定原理、檢測方法?

點擊次數(shù):173 更新時間:2024-12-11
  一、TOC的定義
 
  Total Organic Carbon,總有機碳簡稱TOC,一般是指水體中溶解性和懸浮性有機物含碳的總量。水中有機物的種類很多,除含碳外,還含有氫、氮、硫等元素,還不能全部進行分離鑒定。常以“TOC”表示。TOC是一個快速檢定的綜合指標(biāo),它以碳的數(shù)量表示水中含有機物的總量。由于TOC的測定采用燃燒法,因此能將有機物全部氧化,更直接表示有機物的總量。通常作為評價水體有機物污染程度的重要依據(jù)。
 
  二、TOC在線分析儀
 
  TOC分析儀即總有機碳分析儀。以碳的含量表示水體中有機物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)。TOC可以很直接地用來表示有機物的總量。因而它被作為評價水體中有機物污染程度的一項重要參考指標(biāo)。
 
  三、TOC在線分析儀基本原理
 
  基本原理是:先把水中有機物的碳氧化成二氧化碳,消除干擾因素后由二氧化碳檢測器測定,再由數(shù)據(jù)處理把二氧化碳氣體含量轉(zhuǎn)換成水中有機物的濃度。經(jīng)過不斷的研究實驗,TOC檢測方法從傳統(tǒng)的復(fù)雜技術(shù)漸漸變成便捷準(zhǔn)確 。
 
  四、TOC檢測方法
 
  TOC 的檢測方法有多種,以下是一些常見的檢測方法:
 
  燃燒氧化 - 非分散紅外吸收法
 
  差減法:將試樣連同凈化空氣分別導(dǎo)入高溫燃燒管和低溫反應(yīng)管中。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)低溫反應(yīng)管的水樣受酸化而使無機碳酸鹽分解成二氧化碳。其所生成的二氧化碳依次引入非色散紅外檢測器,由于一定波長的紅外線可被二氧化碳選擇吸收,且在一定濃度范圍內(nèi)二氧化碳對紅外線吸收的強度與二氧化碳的濃度成正比,故可對水樣總碳(TC)和無機碳(IC)進行定量測定,總碳與無機碳的差值,即為總有機碳(TOC)12.
 
  直接法:將水樣酸化后曝氣,將無機碳酸鹽分解生成二氧化碳驅(qū)除,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,而不是 TOC12.
 
  電導(dǎo)法
 
  直接電導(dǎo)率法:通過測量水樣中因有機物氧化產(chǎn)生的二氧化碳等物質(zhì)所導(dǎo)致的電導(dǎo)率變化來測定 TOC 含量。但該方法比較容易受雜酸性、鹵化有機物等的干擾2.
 
  薄膜電導(dǎo)率檢測法:又稱選擇性電導(dǎo)率法,TOC 分析儀使用的膜能防止雜離子的通過,確保檢測的只是二氧化碳的含量,從而使 TOC 的讀數(shù)更為精確,其校驗結(jié)果穩(wěn)定,檢測精度高.
 
  氣相色譜法
 
  將水樣中的有機物通過特定的方法轉(zhuǎn)化為氣態(tài),然后利用氣相色譜儀對這些氣態(tài)有機物進行分離和檢測。根據(jù)各有機物的保留時間和峰面積等信息,結(jié)合已知標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的色譜數(shù)據(jù),來確定水樣中有機物的種類和含量,進而計算出 TOC 的值。此方法可對復(fù)雜的有機混合物進行詳細的分析,但操作較為復(fù)雜,需要專業(yè)的技術(shù)人員和設(shè)備,且分析時間相對較長。
 
  濕法氧化 - 非分散紅外吸收法
 
  在氧化之前經(jīng)磷酸處理待測樣品,去除無機碳,而后利用過硫酸鹽等氧化劑將水樣中的有機碳氧化為二氧化碳,再通過非色散紅外探測器測量生成的二氧化碳濃度,從而得到 TOC 濃度。該方法通常用于水樣中可溶性有機碳的測定,對于復(fù)雜水樣氧化可能不充分,不適用于 TOC 含量高的水樣品,但對于常規(guī)水樣如地表水較為適用.
 
  紫外氧化 - 非色散紅外探測法
 
  采用紫外光照射水樣,使其中的有機物被氧化分解為二氧化碳,然后通過非色散紅外探測器測量二氧化碳的含量來確定 TOC 值。該方法對于顆粒度有機物、蛋白質(zhì)等高 TOC 含量的水樣不適用,但具有操作簡單、快速等優(yōu)點.
 
  紫外 (UV)- 濕法 (過硫酸鹽) 氧化 - 非色散紅外探測法
 
  結(jié)合了紫外氧化和濕法氧化的優(yōu)點,是兩者協(xié)同作用的一種方法,氧化降解效果優(yōu)于單獨的紫外氧化法或濕法氧化法,可測量污染較重的水樣,適用性廣,可測范圍廣泛,技術(shù)成熟.
 
  電阻法
 
  在溫度補償前提下,測量樣品在紫外線氧化前后電阻率的差值來實現(xiàn) TOC 的檢測。該方法對水樣的來源要求比較嚴(yán)格,只能用于相對潔凈度高的工業(yè)用水和純水,應(yīng)用方向較為單一.
 
  紫外吸收光譜法
 
  依靠 254nm 處紫外吸光度值與水中 TOC 之間的線性關(guān)系來測定 TOC 含量。具有快速、不接觸測量、重復(fù)性好、維護量少等優(yōu)點.
 
  臭氧氧化法
 
  利用臭氧的強氧化性,將水樣中的有機物氧化為二氧化碳等產(chǎn)物,然后通過合適的檢測手段測量相關(guān)物質(zhì)的變化來確定 TOC 含量。此方法反應(yīng)速度快,無二次污染,應(yīng)用前景可觀.
 
  超聲空化聲致發(fā)光法
 
  利用超聲空化作用產(chǎn)生的高溫、高壓等條件使水樣中的有機物發(fā)生分解和轉(zhuǎn)化,同時聲致發(fā)光現(xiàn)象可提供有關(guān)反應(yīng)過程和產(chǎn)物的信息,進而通過特定的檢測方法來測定 TOC。該方法具有無二次污染、無需添加試劑、設(shè)備簡單等優(yōu)點.
 
什么是TOC?TOC分析儀的測定原理、檢測方法?
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