TOC分析儀的原理及分析步驟

更新時間：2019-01-08 點擊次數(shù)：4237

水中TOC的監(jiān)測
我們的生活離不開水，若相當(dāng)多的有機(jī)污染物存在于水中，將直接影響水體的質(zhì)量，對我們的生活和生產(chǎn)造成危害，因此水和廢水的監(jiān)測，越來越引起人們的重視。其中水體中總有機(jī)碳（TOC）含量的檢測，日益引起關(guān)注。它是以碳含量表示水體中有機(jī)物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)。TOC的測定一般采用燃燒法，此法能將水樣中有機(jī)物全部氧化，可以很直接地用來表示有機(jī)物的總量。因而它被作為評價水體中有機(jī)物污染程度的一項重要參考指標(biāo)。
1、TOC儀器的測定原理
總有機(jī)碳（TOC），由專門的儀器——總有機(jī)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(jī)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(jī)碳之間碳含量的對應(yīng)關(guān)系，從而對水溶液中總有機(jī)碳進(jìn)行定量測定。
儀器按工作原理不同，可分為燃燒氧化—非分散紅外吸收法、電導(dǎo)法、氣相色譜法等。其中燃燒氧化—非分散紅外吸收法只需一次性轉(zhuǎn)化，流程簡單、重現(xiàn)性好、靈敏度高，因此這種TOC分析儀廣為國內(nèi)外所采用。
TOC分析儀主要由以下幾個部分構(gòu)成：進(jìn)樣口、無機(jī)碳反應(yīng)器、有機(jī)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。
2、燃燒氧化——非分散紅外吸收法
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。
1、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(jī)化合物和無機(jī)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(jī)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(jī)碳（IC）。總碳與無機(jī)碳之差值，即為總有機(jī)碳（TOC）。
2.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(jī)碳。但由于在曝氣過程中會造成水樣中揮發(fā)性有機(jī)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(jī)碳值。
電導(dǎo)率法
使用紫外燈將水中有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳，二氧化碳溶解在水中形成碳酸根離子．有機(jī)物轉(zhuǎn)化前后都測量電導(dǎo)率，通過電導(dǎo)率的差值可算出增加的碳酸根含量，就可以算出水中的ＴＯＣ了。
3、水樣中TOC的分析步驟
1、試劑準(zhǔn)備
（1）鄰苯二甲酸氫鉀（KHC8H4O4）：基準(zhǔn)試劑
（2）無水碳酸鈉：基準(zhǔn)試劑
（3）碳酸氫鈉：基準(zhǔn)試劑
（4）無二氧化碳蒸餾水
2、標(biāo)準(zhǔn)貯備液的制備
（1）有機(jī)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。
（2）無機(jī)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(jī)碳。
3、有機(jī)碳、無機(jī)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。
4、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(jī)碳、無機(jī)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。
5、水樣測定
取適量水樣注入TOC儀器進(jìn)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。
6、計算
差減法：總有機(jī)碳（mg/L）=總碳－無機(jī)碳
直接法：總有機(jī)碳（mg/L）=總碳
4、應(yīng)用
目前，衛(wèi)生防疫和水質(zhì)監(jiān)測部門越來越重視水中有機(jī)物的污染情況。TOC的檢測*，各種類型的TOC分析儀在這些部門也得到了比較廣泛的應(yīng)用。