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TOC總有機碳分析儀的原理

來源:北京北廣精儀儀器設備有限公司   2025年05月08日 08:40  

TOC總有機碳分析儀的原理

TOC分析儀通過檢測樣品中有機碳的總含量來評估污染程度,其核心原理是 ?將有機碳轉化為可檢測的二氧化碳?,并通過定量分析濃度計算總有機碳值。具體步驟如下:

?1. 樣品處理與無機碳去除?

?酸化處理?:向樣品中加入強酸(如鹽酸或磷酸),將無機碳(IC,如碳酸鹽、碳酸氫鹽)轉化為氣體,并通過吹掃或加熱去除,僅保留有機碳(TOC)。

?分離方式?:部分儀器通過高溫燃燒或紫外/化學氧化直接區分總碳(TC)和無機碳(IC),無需酸化步驟。?2. 有機碳氧化?

分析方法根據氧化方式分為兩類:

?高溫催化燃燒氧化法?(>680℃)
樣品在高溫下燃燒,有機碳分解為CO?,適用于檢測高濃度或復雜有機物(如土壤、廢水)。
?優點?:氧化,抗干擾能力強;
?缺點?:能耗高,需定期維護催化劑。

?濕化學氧化法?(化學/紫外氧化)
使用強氧化劑(如過硫酸鹽)或紫外光(UV)催化氧化有機物,生成CO,適用于低濃度水樣(如純水、飲用水)。
?優點?:快速、低耗,適合在線監測;
?缺點?:對部分難降解有機物(如腐殖酸)氧化效率低。

?3. CO檢測技術?

生成的CO?通過以下方式定量檢測:

?非分散紅外檢測(NDIR)?:測量CO?對特定紅外波長的吸收強度,計算其濃度。

?電導率檢測?:CO?溶于水生成碳酸氫根(HCO??),通過電導率變化間接反映碳含量。

?膜電導法?:分離氣體后檢測CO?引起的電導率變化,靈敏度高。

?4. 數據處理與結果輸出?

儀器通過校準曲線或標準樣品對比,將CO?濃度轉換為TOC值(單位:mg/L或ppm),并自動生成報告。

?技術對比與適用場景?

?方法?

?氧化方式?

?典型應用?

?檢測限?

高溫催化燃燒法

高溫燃燒(催化劑)

廢水、土壤、復雜樣品

0.1 mg/L以上

紫外/化學氧化法

紫外或化學氧化

純水、飲用水、低濃度樣品

0.001–0.1 mg/L

?核心意義?

快速精準?:相較于傳統COD/BOD檢測,TOC分析儀可在數分鐘內完成測定,避免生物法的時間延遲(BOD需5天);

?全面覆蓋?:檢測所有有機碳(包括難降解物質),避免COD因氧化劑選擇性導致的誤差;

?實時監控?:適用于工業過程(如制藥用水系統)的在線監測,確保水質符合標準。

?注意?:不同品牌的TOC分析儀可能采用組合技術(如紫外+過硫酸鹽氧化),需根據樣品類型選擇適配方法。

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