總有機碳分析

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

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

TOC=TC-IC（1）對總有機碳的測定，就是此原理進行的。這種儀器60年代問世，在測定水質有機污染中占主導地位。一、概述2021/5/922021/5/932021/5/942021/5/952021/5/962021/5/972021/5/98二、基本原理和結構（一）原理目前廣泛應用的測定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，使有機物燃燒裂解轉化為二氧化碳，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。因為在高溫下，水樣中的碳酸鹽也分解產生二氧化碳，故上面測得的為水樣中的總碳（ＴＣ）。2021/5/99為獲得有機碳含量，可采用兩種方法：一是將水樣預先酸化，通入氮氣曝氣，驅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℃），則水樣中的有機碳和無機碳均轉化為CO2，而低溫爐的石英管中裝有磷酸浸漬的玻璃棉，能使無機碳酸鹽在150℃分解為CO2，有機物卻不能分解氧化。將高、低溫爐中生成的CO2依次導入非色散紅外氣體分析儀，分別測定總碳（ＴＣ）和無機碳（ＩＣ），二者之差即為總無機碳。2021/5/910（二）結構圖1TOC儀機構圖1-真空泵；2-空氣過濾器；3-調壓閥；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；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，經過濾器過濾，用調壓閥控制壓力，進入位于高溫爐（溫度控制在800-900）中的凈化管，在此，空氣中的有機物燃燒，變成了水和二氧化碳，再經裝有堿石灰（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氣體，即參比氣體，再進入低溫爐（約150℃），它又作為無機碳燃燒用的助燃氣和載氣，在此燃燒結果生成二氧化碳和水，經脫水器除去水分，二氧化碳由切換閥進入紅外線氣體分析器的測量室，測定濃度。2021/5/912另一路進入位于高溫爐中的石英制燃燒管二氧化碳由切換閥進入位于高溫爐中的石英制燃燒管，其內填充有催化劑（Cr2O3），在此，被測廢水中的總C和變成二氧化碳和水，經脫水器除去水分后，產物由切換閥導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果，按公式（1）計算，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（一）標準溶液的配制（1）總碳（TC）標準液稱取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準液。（2）無機碳標準液稱取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準液。2021/5/915（二）注意事項進樣時，宜先作TC測定，后作IC測定。樣品必須搖勻。進行微量分析時，搖動樣品會使空氣中CO2溶解進去，故應小心，記錄曲線的拖尾現(xiàn)象，就是由此所致。在處理數(shù)據(jù)時，要減去TC、IC的空白值。進樣量的多少，按儀器規(guī)定執(zhí)行。一般進樣量越大，曲線的峰越