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TOC分析儀的原理及分析步驟

更新時間:2019-01-08      點擊次數(shù):4362
水中TOC的監(jiān)測
我們的生活離不開水,若相當多的有機污染物存在于水中,將直接影響水體的質(zhì)量,對我們的生活和生產(chǎn)造成危害,因此水和廢水的監(jiān)測,越來越引起人們的重視。其中水體中總有機碳(TOC)含量的檢測,日益引起關注。它是以碳含量表示水體中有機物質(zhì)總量的綜合指標。TOC的測定一般采用燃燒法,此法能將水樣中有機物全部氧化,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。
1、TOC儀器的測定原理
總有機碳(TOC),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。
儀器按工作原理不同,可分為燃燒氧化—非分散紅外吸收法、電導法、氣相色譜法等。其中燃燒氧化—非分散紅外吸收法只需一次性轉(zhuǎn)化,流程簡單、重現(xiàn)性好、靈敏度高,因此這種TOC分析儀廣為國內(nèi)外所采用。
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(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。
2、燃燒氧化——非分散紅外吸收法
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(zhuǎn)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(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,因此其測定結果只是不可吹出的有機碳值。
電導率法
使用紫外燈將水中有機物轉(zhuǎn)化為二氧化碳,二氧化碳溶解在水中形成碳酸根離子.有機物轉(zhuǎn)化前后都測量電導率,通過電導率的差值可算出增加的碳酸根含量,就可以算出水中的TOC了。
3、水樣中TOC的分析步驟
1、試劑準備
(1)鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4):基準試劑
(2)無水碳酸鈉:基準試劑
(3)碳酸氫鈉:基準試劑
(4)無二氧化碳蒸餾水
2、標準貯備液的制備
(1) 有機碳標準貯備液:稱取干燥后的適量KHC8H4O4,用水稀釋,一般貯備液的濃度為400mg/L碳。
(2) 無機碳標準貯備液:稱取干燥后適量比例的碳酸鈉和碳酸氫鈉,用水稀釋,一般貯備液的濃度為400mg/L無機碳。
3、有機碳、無機碳標準溶液的配制
從各自的貯備液中按要求稀釋得來。
4、校準曲線的繪制
由標準溶液逐級稀釋成不同濃度的有機碳、無機碳標準系列溶液,分別注入燃燒管和反應管,測量記錄儀上的吸收峰高,與對應的濃度作圖,繪制校準曲線。
5、水樣測定
取適量水樣注入TOC儀器進行測定,所得峰高從標準曲線上可讀出相應的濃度,或由儀器自動計算出結果。
6、計算
差減法:總有機碳(mg/L)=總碳-無機碳
直接法:總有機碳(mg/L)=總碳
4、應用
目前,衛(wèi)生防疫和水質(zhì)監(jiān)測部門越來越重視水中有機物的污染情況。TOC的檢測*,各種類型的TOC分析儀在這些部門也得到了比較廣泛的應用。

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