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總有機碳TOC分析儀有哪些模式，哪一種適合您,？

閱讀：584 發(fā)布時間：2024-3-15

圖1：碳的類型

*可吹掃有機碳POC也稱為揮發(fā)性有機碳（VOC）,。

如果用戶需要監(jiān)測水的有機物或評估總有機碳（TOC）儀器，首先需要通過幾個英文縮寫了解不同的監(jiān)測模式,。用戶可能已有TOC分析儀的相關(guān)經(jīng)驗,，了解需使用的模式或合規(guī)報告需使用的模式（這種情況下更容易確定應(yīng)該使用哪種模式）。然而,，如果不是以上任一種情況,，則可能難于區(qū)分不同模式之間的差別和確定需使用的模式。

本文為您簡單介紹不同模式間的差別,。以下是TOC分析儀的各種模式列表及其說明和用途,。雖然TOC分析儀可能有多種模式用于不同的用途，但大多數(shù)儀器并不具有所有模式,。

TC：總碳

總碳模式可用于檢測樣品的所有碳形態(tài),，即同時包括有機和無機兩種形態(tài)。此模式并不涉及樣品酸化或吹掃（詳見以下“無機碳"部分）,，也就是說,，是對原始樣品進(jìn)行原狀檢測。

總碳模式較適合以下情況：

不需要區(qū)分有機碳和無機碳

不需要對樣品進(jìn)行預(yù)處理

只需要獲取趨勢分析信息

總碳模式的最佳應(yīng)用：

冷凝水回流

IC：無機碳

無機碳模式的對象是特定的化合物,，例如碳酸氫鹽,、碳酸鹽、溶解二氧化碳等,。通過吹氣,，或者降低pH以轉(zhuǎn)化平衡為CO₂狀態(tài)，無機碳化合物被吹掃出來,。如果對樣品不進(jìn)行吹掃與酸化,，無機化合物仍留在溶液中，會被計為TC的部分,。這是一種平衡的關(guān)系,，我們看待TOC時會理解更深刻。

無機碳模式較適合以下情況：

過程監(jiān)測需要檢測無機化合物,，為設(shè)備和管道提供保護(hù)

需要監(jiān)測水的緩沖能力

pH值穩(wěn)定的樣品

需要防止鍋爐結(jié)垢（避免產(chǎn)生碳酸鹽沉淀）

需要監(jiān)測薄膜脫氣

無機碳模式的最佳應(yīng)用：

污水處理廠

鍋爐給水

飲用水

TOC：總有機碳

在總有機碳模式中,，樣品的總碳減去無機碳得出總有機碳（TC-IC=TOC）。與其他模式比較,，TOC模式更準(zhǔn)確,，可達(dá)到ppb級或以下,。

總有機碳模式較適合以下情況：

需要對過程進(jìn)行監(jiān)測，例如排水,、清洗或回用

必須滿足合規(guī)要求

需要低濃度檢測的靈敏度和準(zhǔn)確度

與總有機碳比,，無機碳值相對較低

樣品的揮發(fā)性有機化合物（VOC）含量較高

樣品的基質(zhì)在攪拌時會起泡

總有機碳模式的最佳應(yīng)用：

制藥超純水（UPW）和清潔驗證

鍋爐給水

半導(dǎo)體制造（超純水）

飲用水

工藝用水（食品飲料、油氣,、化工等）

NPOC：

不可吹掃有機碳

不可吹掃有機碳模式是工藝監(jiān)測中有機物監(jiān)測的較常用模式,。在NPOC模式中，對樣品進(jìn)行酸化將無機化合物轉(zhuǎn)化為二氧化碳,。然后,，使用不含二氧化碳的空氣進(jìn)行吹掃，以去除無機化合物或可吹掃化合物,。對樣品中殘留的有機碳（即不可吹掃有機碳）進(jìn)行分析,。如果可吹掃有機碳（POC）極少，則總有機碳與不可吹掃有機碳基本相等,。不可吹掃有機碳的準(zhǔn)確度可達(dá)到ppm級,。

不可吹掃有機碳模式較適合以下情況：

需要監(jiān)控工藝過程

樣品基質(zhì)中可吹掃有機碳含量較低

不可吹掃有機碳模式的最佳應(yīng)用：

廢水排放（工業(yè)或市政）

POC/VOC：

可吹掃/揮發(fā)性有機化合物

可吹掃或揮發(fā)性有機化合物模式用于檢測揮發(fā)性或半揮發(fā)性有機物。有兩種途徑檢測VOC：采用光電離檢測（PID）技術(shù)直接檢測VOC,；使用公式VOC=TOC-NPOC計算VOC,。PID通過檢測樣品吹掃分離的中間的帶正電荷的碳離子，實現(xiàn)揮發(fā)性有機化合物的檢測,。這些離子通過電極進(jìn)行收集并檢測所產(chǎn)生的電流,。此模式可通過NPOC結(jié)果與POC結(jié)果求和得出TOC值。

可吹掃/揮發(fā)性有機化合物模式較適合以下情況：

為滿足控制和安全要求,，需要監(jiān)測揮發(fā)性有機化合物

不需要區(qū)分樣品所含的不同種揮發(fā)性有機化合物的種類（只需要了解總體值）

可吹掃/揮發(fā)性有機化合物模式的最佳應(yīng)用：

石化廢水

冷卻塔和排污

BOD/COD：

生物/化學(xué)需氧量

BOD和COD是幾十年來一直用于確定有機物含量的兩個基本參數(shù),。BOD確定降解微生物所需的氧氣量，而COD確定化學(xué)氧化存在的污染物所需的氧氣量,。這些方法通過測量消耗的氧氣量來間接確定有機污染 — BOD需要數(shù)天時間,，COD需要數(shù)小時時間。除了分析時間較長外,，這兩種方法都存在可能造成干擾的化合物,。氯和鹽會干擾BOD，而硫化物,、氯化物,、亞硝酸鹽和二價鐵會干擾COD。有些化合物能夠耐受COD的化學(xué)氧化,，例如苯,。最初，BOD和COD值通過實驗室化驗獲得,，但由于前文所述的缺點,，目前已有幾種分析儀可以通過特定地點的數(shù)據(jù)相關(guān)性來提供這些值。TOC分析儀直接檢測和量化樣品中存在的碳,，并可以提供轉(zhuǎn)換為BOD和COD濃度的實時數(shù)據(jù),。

BOD/COD模式較適合以下情況：

相關(guān)法規(guī)要求報告BOD/COD

需要分析儀數(shù)據(jù)與實驗室結(jié)果之間的比較

樣品中不含會干擾BOD/COD的化合物

BOD/COD模式的最佳應(yīng)用：

廢水排放（工業(yè)或市政）

結(jié)論

選擇TOC分析儀的模式并非僅選擇默認(rèn)或常用的模式。監(jiān)測有機物的適用模式取決于樣品基質(zhì),、應(yīng)用以及用戶的數(shù)據(jù)用途,。從一開始就選擇合適的模式可確保實施過程無縫銜接，使得此后生成的數(shù)據(jù)非?？煽?。

作者：Sara Speak

Sara Speak是Sievers分析儀的產(chǎn)品應(yīng)用專員，為化工,、石化,、食品飲料、市政污水等行業(yè)客戶提供支持和應(yīng)用的相關(guān)專業(yè)意見,。

Sara與客戶合作,，提供相關(guān)培訓(xùn)，為產(chǎn)品的安裝提供支持,，優(yōu)化設(shè)備的應(yīng)用并驗證不同檢測應(yīng)用的可行性,。在擔(dān)任產(chǎn)品應(yīng)用專員之前，Sara曾任工廠服務(wù)技術(shù)員,，負(fù)責(zé)Sievers儀器的維修和故障排除,。Sara曾在食品飲料行業(yè)工作（MillerCoors和Leprino Foods），任QA實驗室技術(shù)員,。Sara擁有丹佛大都會州立大學(xué)（Metropolitan State University of Denver）化學(xué)學(xué)士學(xué)位和小提琴演奏音樂學(xué)士學(xué)位,。

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