TOCP培訓(xùn)技巧ppt

1、TOC 總總有機碳分析儀有機碳分析儀德國耶拿分析儀器股份公司德國耶拿分析儀器股份公司講課內(nèi)容：講課內(nèi)容： 一、一、TOCTOC基本理論知識基本理論知識 二、二、TOC TOC 分析儀的結(jié)構(gòu)及工作原理分析儀的結(jié)構(gòu)及工作原理 三、三、multiWin multiWin 操作軟件介紹操作軟件介紹 四、四、TOC TOC 分析儀的日常維護分析儀的日常維護 五、五、TOCTOC分析儀的故障分析分析儀的故障分析 六、解答用戶提出的問題六、解答用戶提出的問題TOC 總總有機碳分析儀有機碳分析儀一、一、TOCTOC基本理論知基本理論知識識名詞術(shù)語名詞術(shù)語Total Carbon (總碳)Total Inorg

2、anic Carbon (總無機碳)Total Organic Carbon (總有機碳)Dissolved Organic Carbon (溶解有機碳）Non-purgeable/Purgeable Organic Carbon (非揮發(fā)性/揮發(fā)性有機碳）相互關(guān)系：TC= TOC +TICTIC=TC-TOCTOC=NPOC+POCNPOC=TOC-POC兩種測量方法： 一、差減法（TOC=TC-TIC） 二、直接法 （即NPOC ，酸化后測量模式同TC）兩種方法比較： 方法方法 優(yōu)點優(yōu)點 缺點缺點 差減法差減法包括揮發(fā)性有機碳有TIC信息測量時間較長TIC 50%TC 直接法直接法（NPO

3、C法）法）適合于高TIC分析測量時間較短不包括揮發(fā)性有機碳沒有TIC信息TIC 是否吹脫干凈需控制 相關(guān)指標(biāo)BODn 生物需氧量反映水中有機污 染物的生物降解能力(n天后) COD 化學(xué)需氧量廢水中主要有機污染物 的指標(biāo) TOC 總有機碳指示水及固體樣品中幾乎 所有的有機污染物TOC standards DIN EN 1485 ISO 8245 EPA 415 ASTM D2579-85 DIN 38409 DIN V ENV 12260哪些TOC分析技術(shù)? UV-過硫酸鹽氧化 二氧化鈦-UV催化氧化 鉑催化劑 氧化鈰催化劑 CuO催化劑 其他催化劑其他催化劑TOC分析原理分析原理燃燒法燃燒法

4、TOC分析原理分析原理濕化學(xué)法濕化學(xué)法兩種方法比較兩種方法比較燃燒法：燃燒法：高溫達到高溫達到1000 C對熱穩(wěn)定的有機物氧化完全對熱穩(wěn)定的有機物氧化完全適合于顆粒物適合于顆粒物適合于高鹽樣品適合于高鹽樣品適合于固體適合于固體TOC與與TNb 同時出來 濕化學(xué)法：濕化學(xué)法：適合于低濃度樣品適合于低濃度樣品不適合于顆?；蚬腆w樣品不適合于顆粒或固體樣品不能測量不能測量TNb 三種進樣方式： 一、手動注射 二、流動注射 三、全自動進樣TOC 總總有機碳分析儀有機碳分析儀二、二、TOC TOC 分析儀的結(jié)構(gòu)分析儀的結(jié)構(gòu)及工作原理及工作原理multi N/C 總有機碳總有機碳/ /總氮分析儀總氮分析儀T

5、OC/TN 全自動分析全自動分析儀用于快速準(zhǔn)確測量儀用于快速準(zhǔn)確測量水質(zhì)樣品中的水質(zhì)樣品中的 TC, TOC, TIC, NPOC 以以及總氮及總氮(TNb)，全面全面遵循國家標(biāo)準(zhǔn)和國際遵循國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。multi N/C 顯著的特點包括：顯著的特點包括：高溫催化氧化最高溫度達1000 oC，絕對保證定量化的消解即便是最穩(wěn)定的碳氮化合物。結(jié)合專利的結(jié)合專利的VITA 技術(shù)的技術(shù)的NDIR檢測方法。檢測方法。VITA : Retention time coupled integration in TOC analysis*) 滯留時間積分法前面視圖：左側(cè)視圖：右側(cè)視圖：TOC 分析儀

6、簡單流程圖1：TOC 分析儀簡單流程圖2：注意：注意：如果在軟件里沒有選擇“SOLID”固體方法，Multi N/C 3000主機和HT1500之間的連接軟管不應(yīng)連接到Multi N/C 3000主機上。否則，電磁閥和分析系統(tǒng)的錯誤無法排除。因為電磁閥的錯誤位置將導(dǎo)致燃燒爐被吸樣泵抽成真空。 3）設(shè)定燃燒爐溫度：l 燃燒爐溫度是通過溫度顯示區(qū)下面的控制面板來調(diào)節(jié)。l 按 “ENTER” 鍵，在溫度區(qū)，光標(biāo)在Tdef 行閃動。l 按左箭頭鍵，降低標(biāo)稱溫度。l 按右箭頭鍵，增加標(biāo)稱溫度。l 如果光標(biāo)不再Tdef 顯示區(qū)閃動，溫度已設(shè)置好，則按“ENTER”確認(rèn)輸入值。注意：對于新設(shè)定的溫度一定在結(jié)

7、束時要按“ENTER”鍵確認(rèn)。否則，燃燒爐加熱系統(tǒng)將自動切斷。multi N/C 3100 DI injection head不用進樣墊的氣動注射不用進樣墊的氣動注射頭頭 multi N/C 3100 燃燒管接頭和分配閥：燃燒管接頭和分配閥：1.分配閥分配閥2.注射管注射管3.樣品吸樣管樣品吸樣管4.分配閥的驅(qū)動分配閥的驅(qū)動5.燃燒管接頭燃燒管接頭燃燒管填充物：一片高溫墊片一片高溫墊片6 g 石英碎片石英碎片200 300 mg 石英棉石英棉40 g CeO2/20 g 鉑催化劑鉑催化劑400 mg石英棉石英棉TOC與TN 檢測原理： 一、TOC NDIR（非色散紅外檢測器）電導(dǎo)檢測器 二 、

8、TNNDIR（非色散紅外檢測器）CHD （電化學(xué)檢測器）CLD （化學(xué)發(fā)光檢測器）R-N + O2 CO2 + H2O + NO NO + 2 H2O HNO3 + 3 H+ +3 e-固態(tài)電化學(xué)檢測器固態(tài)電化學(xué)檢測器 (CHD)原理：原理：化學(xué)發(fā)光檢測器原理化學(xué)發(fā)光檢測器原理 (CLD)： 060120180240300-5-4-3-2-1012345 = 5 ppm NDIR CHD CLD(NO) Vol.-ppmt s060120180240300-0,2-0,10,00,10,20,30,40,5 = 0,15 ppm060120180240300-0,2-0,10,00,10,20

9、,30,40,5 = 0,3 ppmBaseline noise of NDIR, CLD and electrochemical detector CHD VITA VITA 的工作原理的工作原理VITA :electronic realtime determination of the measuring gas puter controlled normation of the NDIR signal高度準(zhǔn)確的信號處理方法高度準(zhǔn)確的信號處理方法VITA 信號處理技術(shù)信號處理技術(shù)* - 高度準(zhǔn)確的信號優(yōu)化處理方法高度準(zhǔn)確的信號優(yōu)化處理方法*) 滯留時間積分法當(dāng)測定較低濃度的二氧化碳時，需要

10、很長的測量池，而且，需要達到恒定的流速。在較大體積進樣時，要達到恒定的流速極為困難，因為樣品在較大體積進樣時，要達到恒定的流速極為困難，因為樣品的快速蒸發(fā)和可能的凝固效應(yīng)。的快速蒸發(fā)和可能的凝固效應(yīng)。VITA 技術(shù)是最佳的解決方案技術(shù)是最佳的解決方案 VITA 信號處理技術(shù)是平行測定紅外吸收信號及測量氣的流速，當(dāng)流速發(fā)生波動時，首先進行信號補償，然后進行信號積分處理。由于蒸發(fā)和凝固引起的流速不穩(wěn)定，會導(dǎo)致實驗結(jié)果的不準(zhǔn)確。流量波動對流量波動對TOC 結(jié)果的影響：結(jié)果的影響： 流量的變化會導(dǎo)致NDIR的信號的波動 無法檢測氣路的泄露，導(dǎo)致錯誤的結(jié)果 大體積進樣會引起流量的很大變化大體積進樣會引起

11、流量的很大變化流速的波動對測量信號的影響流速的波動對測量信號的影響VITA: high reproducability and sensitivity of analytical resultsNDIR signal with and without VITA 0,0050,00100,00150,00200,00250,00300,00350,00400,00450,000,0050,00100,00150,00200,00250,00300,00time sNDIR ppmNDIR signal with VITANDIR signal without VITA如果沒有如果沒有 VITA

12、VITA 需要采取得技術(shù)措施需要采取得技術(shù)措施負(fù)面的后果負(fù)面的后果使用小體積進樣使用小體積進樣燃燒爐和檢測器之間使用較長的燃燒爐和檢測器之間使用較長的管路管路 （緩沖流速的波動）（緩沖流速的波動）過壓閥過壓閥重新擬合重新擬合低的靈敏度低的靈敏度較長的分析時間，平頭峰，記憶效較長的分析時間，平頭峰，記憶效應(yīng)應(yīng)分析成分的損失分析成分的損失需要頻繁校正，基體效應(yīng)需要頻繁校正，基體效應(yīng)VITA 技術(shù)典型之優(yōu)勢技術(shù)典型之優(yōu)勢 分析結(jié)果的高重現(xiàn)性和高靈敏度測量范圍測量范圍重現(xiàn)性重現(xiàn)性（無（無 VITA）重現(xiàn)性重現(xiàn)性（VITA）0.05 0.5 mg/l 30 g/l 一般 15 g/l0.5 mg/l 1

13、 mg/l一般 3 % 1 % - 2 %1 mg/l 1000 mg/l一般 3 %一般 1 %, 最大 2 %1000 mg/l 5000 mg/l一般 3 %一般 1 %, 最大 2 %VITA 技術(shù)典型之優(yōu)勢技術(shù)典型之優(yōu)勢校正結(jié)果的長期穩(wěn)定性 一般情況: 校正結(jié)果的穩(wěn)定性取決于氣體流速的穩(wěn)定性如果存在下列事實，會發(fā)生氣體流速穩(wěn)定性的變化： 燃燒管中填充物的下沉； 燃燒管中鹽分的結(jié)晶； 重新填充燃燒管任何狀況下任何狀況下VITAVITA技術(shù)可以補償氣體流速的變化技術(shù)可以補償氣體流速的變化 ! !需要重新校正的頻率需要重新校正的頻率: 無無 VITA 每每2 3 天天 有有VITA 2 周

14、周 6 個月個月!VITA 技術(shù)典型之優(yōu)勢技術(shù)典型之優(yōu)勢 電子化流量控制電子化流量控制!TOC calibration with 1 mg/l standard solution1000l500l100ly = 0.0006x - 0.016R2 = 100.20.40.60.811.2020040060080010001200140016001800Surface IntegralsAbsolute Weight gVITA 技術(shù)典型之優(yōu)勢技術(shù)典型之優(yōu)勢 不同體積的校正不同體積的校正避免低濃度標(biāo)樣制備時，可能的樣品污染問題!VITA 技術(shù)應(yīng)用于技術(shù)應(yīng)用于TOC分析的獨特優(yōu)勢分析的獨特優(yōu)勢可在

15、相對較短的時間內(nèi)燃燒毫升量的樣品，最有效地提可在相對較短的時間內(nèi)燃燒毫升量的樣品，最有效地提高方法的靈敏度和樣品的分析速度。高方法的靈敏度和樣品的分析速度。分析結(jié)果極好的重現(xiàn)性及準(zhǔn)確性，不受基體效應(yīng)的影響。分析結(jié)果極好的重現(xiàn)性及準(zhǔn)確性，不受基體效應(yīng)的影響。 積分結(jié)果不受氣流波動的影響。積分結(jié)果不受氣流波動的影響。 峰的積分在樣品注射時，就已開始，無峰面積的損失峰的積分在樣品注射時，就已開始，無峰面積的損失。 堅固的設(shè)計思想堅固的設(shè)計思想: 因為沒有復(fù)雜的氣路系統(tǒng)，設(shè)備的處理因為沒有復(fù)雜的氣路系統(tǒng)，設(shè)備的處理和控制異常簡便和可靠。和控制異常簡便和可靠。TOC 總總有機碳分析儀有機碳分析儀三、三、

16、multiWin multiWin 操作軟件介紹操作軟件介紹簡便使用的軟件簡便使用的軟件-multiWinAccurate TOC calibration for accurate resultsTOC calibration: Automatic choice of the channel Automatic substraction of the water blank Linear or quadratic regression possibleCalibration: one concentration, different volumes of injection compare c

17、 (actual) and c (nominal) Calibration: reasonable edit of the calibration calibration edit pure water rinsing + sample rinsing seperation of rinsing water and sample free choice of rinsing no.sampleSample injectiona)TOC mg/lb)TOC mg/lWaste water136537023673693367367Drinking water12,721,3421,531,3431

18、,321,32a)3 x rinsingb)8 x rinsingReduction of carryover with innovative rinsing proceedure Small TOC concentrations Free choice of injection volume up to 1000 l Fast sample injection for best signal to noise ratio Phosphoric acid is purged automatically to reduce TIC blank Dillution water blank is c

19、onsidered automaticallySuitable for particle containing samples Typical TOC result standard cellulose test with particles of 100 m and 100 mg/l TOC: Recovery 100 2 % Inner diameter of tubes and valves 1 mm !TOC 總總有機碳分析儀有機碳分析儀四、四、TOC TOC 分析儀的日常維護分析儀的日常維護日常維護：日常維護： 維護維護 時間間隔時間間隔 催化劑更換催化劑更換 3000 注射注射 燃

20、燒管更換燃燒管更換 1 2 a year 磷酸更換磷酸更換 一周一周 銅絲的更換銅絲的更換 銀絲的更換銀絲的更換 2/3 變黑變黑 變褐色變褐色一、氣體顆粒捕集器的更換氣體顆粒捕集器的更換 （2）更換時，松開上下的插拔 接頭，重新?lián)Q一個氣體顆粒捕集器。注意：有“INLET”標(biāo)記的一面朝下。 （1）氣體顆粒捕集器位于Peltier 冷卻單元的上方。 二、水氣捕集器的更換水氣捕集器的更換 （2）更換時，松開上下的插拔接頭，重新?lián)Q一個水氣捕集器。注意：有紅色標(biāo)記的一面朝上。 （1）水氣捕集器位于氣體顆粒捕集器的上方 。三、銅絲的更換如果大于銅絲的變黑，建議更換銅絲，否則會對NDIR 檢測器造成腐蝕。

21、四、銀絲的更換 如果銀絲的顏色變?yōu)榘祷疑?，則銀絲已耗盡，需要更換。（銀絲顏色從光亮的銀白色到金黃色再變?yōu)榘祷疑Ｎ?、注射器的更換注射器的更換 l 松開活塞上的螺絲，仔細(xì)地從二通閥上旋出注射器。l 安裝新注射器之前，裝上約四分之一的超純水。按相反的順序安裝注射器。注意：當(dāng)拆卸和安裝注射器時，不要傾斜。 六、蠕動泵的軟管的更換蠕動泵的軟管的更換 注意：請記住蠕動泵的軟管里裝滿了10%的磷酸。l 在更換蠕動泵的軟管之前，松開不銹鋼套管的手緊接頭和外連接軟管。l 輕輕地順時針擰動蠕動泵上的黑色鎖扣，使其松開。l 先取下軟管插頭，接著從蠕動泵上取下軟管并換上新管。更換之后，重新安裝軟管插頭和連接其他管

22、路。 七、HT1500 HT1500 高溫模塊高溫模塊 （1）、灰塵捕集器灰塵捕集器 操作約1000小時后 ，用戶應(yīng)該檢查用于吸咐燃燒爐出口顆粒的灰塵捕集器。l A、 拆開外蓋，如有必要，用灰塵刷清除灰塵。 B、往下擰緊蓋子以確保氣密性 （2）、干燥劑干燥劑l A、 松開玻璃管的螺絲帽。l B、 取出石英棉和干燥劑。l C、重新填充玻璃管（石英棉50-60g的干燥劑石英棉）。 D、擰緊玻璃管，放回原處。注意：連接的軟管不能彎折。 如果發(fā)現(xiàn)干燥劑有結(jié)晶，超過一半以上，就需更換。（3）、陶瓷燃燒管的更換l A、松開螺絲后，拉出燃燒管。l B、松開氣鎖接頭的三個螺絲，取出石英棉。l C、往新的燃燒管

23、上裝上新石英棉。 D、固定氣鎖接頭的三個螺絲，按相反方向安裝它。TOC 總總有機碳分析儀有機碳分析儀五、五、TOCTOC分析儀的故障分析分析儀的故障分析故障故障1： NDIR 出現(xiàn)模擬值錯誤，有黃色出現(xiàn)模擬值錯誤，有黃色/紅色提示。紅色提示。措施：措施： 調(diào)整調(diào)整NDIR 的四個電位器：的四個電位器：P1，P2，P3，P4 （具體方法培訓(xùn)手冊最后一頁）故障2： MFC1 與MFM1 的流量差超 過允許的10%措施： 原因是氣路中有泄露發(fā)生，緊固各個連接點，尤其是燃燒管的金屬接頭。故障3： MFC1 的流量小于200ml/min,出現(xiàn)錯誤提示措施： 檢測氣路中是否有堵的地方，排除即可，如TC 過

24、濾器，WATER 過濾器。故障4： 當(dāng)運行一段時間后，出現(xiàn)error 10 措施： 1、重新填充燃燒管內(nèi)的催化劑 ，石英棉等 2、擰松壓力傳感器的接頭故障5： 10 PPM 的TN 進樣沒有信號值，接近一條基線 措施： 打開有側(cè)門，用萬用表測量電池電壓是否9V，不足的話，更換新的電池故障6： 測量完標(biāo)準(zhǔn)系列后沒有梯度，無法形成曲線 措施： 1、檢查金屬吸樣管與白色吸樣管的接頭是否松動 2、與計量泵連接的綠色軟管（插到超純水瓶中）是否短裂故障7：主機上的信號燈不亮（5V，24V，Lock In or Heating）。措施措施：電源或電子系統(tǒng)有錯誤，檢查電路連接，如 有必要，給廠家維修工程師打電

25、話。 故障8：注射器里有大氣泡措施：注射器里有小氣泡是正常的，一般來說不會影響分析結(jié)果。擰緊吸樣針和注射器之間的所有管路的接頭。也可以檢查吸樣針是否堵塞。如果注射器的活塞明顯有間隙，注射器不再密封良好，這種情況下，必須更換注射器。如果注射器在干燥條件下（即里面無水）操作，活塞容易產(chǎn)生間隙?；蛘呷绻鼡Q時活塞被傾斜地插入注射器，也容易產(chǎn)生間隙。 所以，禁止無水操作。故障9：水堆積在冷凝盤管內(nèi) 措施：氣體流量太低或氣阻太高 。正常 操作中，冷凝盤管中的水被載氣帶到TIC冷凝罐里。在連續(xù)的操作中，如果氣體流量太低或氣阻太高 ，可能會發(fā)生水堆積在冷凝盤管內(nèi)。如果在半年到一年內(nèi)沒有更換過水氣捕集器/氣體

26、顆粒捕集器，這種情況下則需更換。水氣捕集器/氣體顆粒捕集器的壽命強烈地取決于樣品的基體。 故障10：水或磷酸從蠕動泵泄漏出來措施：蠕動泵的軟管有一定的壽命，必須定期更換。注意：如果其中一個蠕動泵泄漏，則另一個泵上的軟管也一起更換。故障11：極低的TC結(jié)果（而TIC is OK）措施：催化劑失效 ，更換催化劑，重新校正系統(tǒng) 故障12：測量值波動極大 原因：催化劑失效，嚴(yán)重不透明的燃燒管，注射器中有氣泡，不均勻的樣品基體，切換閥被樣品顆粒堵塞，樣品不能被進樣泵吸入。措施：更換催化劑，檢查燃燒管狀態(tài)。細(xì)小的樣品峰或雙峰表明催化劑失效。燃燒管破裂也會導(dǎo)致強烈波動的測量結(jié)果。也可以比較一下TIC和TC的

27、重復(fù)性。如果樣品含有顆粒，有必要分析之前均化樣品。 故障13：切換閥或樣品吸樣管被樣品顆粒堵塞 。措施：激活反沖功能（BACKWASHING）： 設(shè)備（APPARATUS）單獨控制（INDIVIDUAL CONTROL）反沖功能BACKWASHING/REVERSE） 故障14：injection interval error措施：注射進樣次數(shù)超過1500次。Configuration -Option-Analyzer component - set again標(biāo)樣配置： 1、1000mg/L TOC 稱取2.4170g鄰苯二甲酸氫鉀倒入1000mL容量瓶，用超純水定容到刻度。2、 1000mg/L TN 稱取3.6109gKNO3和2.3593g（NH4）2SO4倒入1000mL容量瓶，用超純水定容到刻度。3、 1000mg/L TIC 稱取3.5000gNaH