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(yīng)關(guān)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:第一,,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(shù)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(dǎo)率檢測以及選擇性薄膜電導(dǎo)率檢測。 其中燃燒氧化—非分散紅外吸收法優(yōu)勢是只需一次性轉(zhuǎn)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(zhǔn),,體積大及預(yù)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(gòu)成:進樣口、無機碳反應(yīng)器,、有機碳氧化反應(yīng)(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,按測定TOC值的不同原理又可分為差減法和直接法兩種,。
⒈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(yīng)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(yīng)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(dǎo)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),。
⒉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(jié)果只是不可吹出的有機碳值,。 TOC電導(dǎo)率檢測技術(shù)能夠測量液態(tài)的CO2,。業(yè)界采用的主要有兩種電導(dǎo)率檢測技術(shù):一種是直接電導(dǎo)率法,另外一種是薄膜電導(dǎo)率檢測法(又稱選擇性電導(dǎo)率法),。采用兩種電導(dǎo)率法的TOC分析儀校驗結(jié)果都很穩(wěn)定,,檢測精度高。這兩種技術(shù)最主要的區(qū)別在于,,直接電導(dǎo)率法比較容易受雜酸性,,鹵化有機物等的干擾,;而薄膜電導(dǎo)率檢測技術(shù)抗干擾性更佳。
薄膜電導(dǎo)率檢測法是GE TOC分析儀使用較多的檢測方法,,TOC分析儀使用的膜能防止雜離子的通過,,確保檢測的只是CO2的含量,從而使TOC的讀數(shù)更為精確,。 ⒈試劑準(zhǔn)備
⑴鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4):基準(zhǔn)試劑
⑵無水碳酸鈉:基準(zhǔn)試劑
⑶碳酸氫鈉:基準(zhǔn)試劑
⑷無二氧化碳蒸餾水
⒉標(biāo)準(zhǔn)貯備液的制備
⑴ 有機碳標(biāo)準(zhǔn)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,。
⑵ 無機碳標(biāo)準(zhǔn)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,。
⒊有機碳,、無機碳標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
從各自的貯備液中按要求稀釋得來。
⒋校準(zhǔn)曲線的繪制
由標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級稀釋成不同濃度的有機碳,、無機碳標(biāo)準(zhǔn)系列溶液,,分別注入燃燒管和反應(yīng)管,測量記錄儀上的吸收峰高,,與對應(yīng)的濃度作圖,,繪制校準(zhǔn)曲線。
⒌水樣測定
取適量水樣注入TOC儀器進行測定,,所得峰高從標(biāo)準(zhǔn)曲線上可讀出相應(yīng)的濃度,,或由儀器自動計算出結(jié)果。
⒍ 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
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