總有機(jī)碳分析

TotalOrganicCarbon(TOC)總有機(jī)碳測定儀2021/5/91TOC是英文TotalOrganicCarbon

的縮寫，即總有機(jī)碳，它是指水體中有機(jī)物含有的碳。水中含有的碳素，除總有機(jī)碳外，還有無機(jī)碳（IC）統(tǒng)稱為總碳（TC）。如果能測出總碳和無機(jī)碳，兩者相減，便可求出總有機(jī)碳，即

TOC=TC-IC（1）對總有機(jī)碳的測定，就是此原理進(jìn)行的。這種儀器60年代問世，在測定水質(zhì)有機(jī)污染中占主導(dǎo)地位。一、概述2021/5/922021/5/932021/5/942021/5/952021/5/962021/5/972021/5/98二、基本原理和結(jié)構(gòu)（一）原理目前廣泛應(yīng)用的測定TOC的方法是燃燒氧化-非色散紅外吸收法。原理：將一定量水樣注入高溫爐內(nèi)的石英管，在900-950℃溫度下，以鉑和三氧化鈷或三氧化二鉻為催化劑，使有機(jī)物燃燒裂解轉(zhuǎn)化為二氧化碳，然后用紅外線氣體分析儀測定CO2含量，從而確定水樣中碳的含量。因?yàn)樵诟邷叵?，水樣中的碳酸鹽也分解產(chǎn)生二氧化碳，故上面測得的為水樣中的總碳（ＴＣ）。2021/5/99為獲得有機(jī)碳含量，可采用兩種方法：一是將水樣預(yù)先酸化，通入氮?dú)馄貧?，?qū)除各種碳酸鹽分解的二氧化碳后再注入儀器測定。另一種方法是使用高溫爐（900℃）和低溫爐（150℃），則水樣中的有機(jī)碳和無機(jī)碳均轉(zhuǎn)化為CO2，而低溫爐的石英管中裝有磷酸浸漬的玻璃棉，能使無機(jī)碳酸鹽在150℃分解為CO2，有機(jī)物卻不能分解氧化。將高、低溫爐中生成的CO2依次導(dǎo)入非色散紅外氣體分析儀，分別測定總碳（ＴＣ）和無機(jī)碳（ＩＣ），二者之差即為總無機(jī)碳。2021/5/910（二）結(jié)構(gòu)圖1TOC儀機(jī)構(gòu)圖1-真空泵；2-空氣過濾器；3-調(diào)壓閥；4-高溫爐；5-低溫爐；6-燃燒管；7-凈化管；8-吸附管；9-參比室；10-測量室；11-流量計(jì)；12-過濾器；13-切換閥；14-脫水器；15-檢測器；2021/5/911（三）儀器的流程作為載氣用的空氣由泵抽入，經(jīng)過濾器過濾，用調(diào)壓閥控制壓力，進(jìn)入位于高溫爐（溫度控制在800-900）中的凈化管，在此，空氣中的有機(jī)物燃燒，變成了水和二氧化碳，再經(jīng)裝有堿石灰（用生石灰同氫氧化鈉溶液作用后，在200-250℃下干燥而成）的吸附筒，水和二氧化碳被吸收掉，得到的將是十分純凈和干燥的空氣。然后把這種空氣分為兩路，一路進(jìn)入紅外線氣體分析器的參比室，作為不含有二氧化碳的零點(diǎn)氣體，即參比氣體，再進(jìn)入低溫爐（約150℃），它又作為無機(jī)碳燃燒用的助燃?xì)夂洼d氣，在此燃燒結(jié)果生成二氧化碳和水，經(jīng)脫水器除去水分，二氧化碳由切換閥進(jìn)入紅外線氣體分析器的測量室，測定濃度。2021/5/912另一路進(jìn)入位于高溫爐中的石英制燃燒管二氧化碳由切換閥進(jìn)入位于高溫爐中的石英制燃燒管，其內(nèi)填充有催化劑（Cr2O3），在此，被測廢水中的總C和變成二氧化碳和水，經(jīng)脫水器除去水分后，產(chǎn)物由切換閥導(dǎo)入紅外線氣體分析器的測量室，測定生成的二氧化碳濃度。由以上兩次測得的結(jié)果，按公式（1）計(jì)算，便可求出TOC之值。2021/5/913圖２ＴＯＣ分析儀流程2021/5/914三、使用與維護(hù)（一）標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制（1）總碳（TC）標(biāo)準(zhǔn)液稱取2.125g干燥的鄰苯二鉀酸氫鉀，放入容量瓶中，然后再加入蒸餾水至1L溶解，此液濃度為1000mg/L。以此為原液，可根據(jù)需要，稀釋成不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)液。（2）無機(jī)碳標(biāo)準(zhǔn)液稱取7.00g干燥的碳酸氫鈉，放入容量瓶中，再加蒸餾水至1L溶解，此液濃度為1000mg/L。以此為原液，可根據(jù)需要，稀釋成不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)液。2021/5/915（二）注意事項(xiàng)進(jìn)樣時(shí)，宜先作TC測定，后作IC測定。樣品必須搖勻。進(jìn)行微量分析時(shí)，搖動(dòng)樣品會(huì)使空氣中CO2溶解進(jìn)去，故應(yīng)小心，記錄曲線的拖尾現(xiàn)象，就是由此所致。在處理數(shù)據(jù)時(shí)，要減去TC、IC的空白值。進(jìn)樣量的多少，按儀器規(guī)定執(zhí)行。一般進(jìn)樣量越大，曲線的峰越