toc测试的特性和原理

总有机碳(TOC),是以碳的含量表示水体中有机物总量的综合指标。TOC是将水样中的有机物中的碳通过燃烧或者化学氧化转化成二氧化碳,通过红外吸收测定二氧化碳的量,从而也就测定了有机物中的总有机碳。总有机碳包括了水中悬浮的或者吸附于悬浮物上的有机物中的碳和溶解于水中的有机物的碳,后者成为溶解性有机碳。

在线TOC监测仪采用紫外灯对水样进行静态氧化的原理。在测试过程中,水样被单独隔离在一个封闭空间,这样就防止了与周边环境接触而造成的污染,通过水样氧化前后电导率的变化来获得相应的TOC值。水样的电导率与水样中有机碳的含量直接相关,而有机碳的含量又可以通过将其完全氧化成CO2而测得。

测定方法:1直接测定法。将水样预先酸化,通入氮气曝气,驱除各种碳酸盐分解生成的二氧化碳后再注入仪器测定。曝气过程中由于挥发性有机物的损失会造成误差,故测定结果为不可吹出有机物的碳值。

2差减法。将同一等量水样分别注入高温炉和低温炉,则水样中的有机碳 和无机碳均转化为二氧化碳,低温炉的石英管中有机物不能被分解氧化。将高、低温炉中测得的总碳(TC)和无机碳(TIC)二者之差即为总有机碳(TOC)。

测量原理,仪器由湿式氧化回路和二氧化碳气体检测器组成。结构简单,连接方便,易维修,易升级换代;toc测试运行费用少,适合广大的厂矿企业、基层环保监测部门和有关院校师生教学使用;湿式氧化/微容式红外检测法灵敏度高、测量范围适合地表水和工艺水使用。 

1. 载气Ⅰ通过压力调节器后与来自蠕动泵的试剂、来自蠕动泵及分配阀的水样混合后共同进入搅动环路,并进行充分的酸化反应。水样中的无机碳在磷酸的作用下转化成二氧化碳气体然后从气/液分离器口逸出。水样中的有机碳与试剂中的过硫酸钠进入反应器。在紫外光和过硫酸钠的氧化作用下,有机碳转化成二氧化碳气体。

2. 载气Ⅱ通过流量计进入反应器,带动二氧化碳气体进入冷凝器。冷凝后的二氧化碳气体进入电子制冷器进一步降温至6℃,从而达到气/水分离的目的,消除水分对测定值的影响。

3. 滤去二氧化碳气体中可能存在的固体微粒和干扰离子后进入NDIR进行浓度测量。

4. NDIR输出与二氧化碳气体浓度相对应的模拟信号;经AD变换后,这个信号被CPU采集并处理,显示出水样的TOC总量值。 

5. 无机碳的去除。样品中以碳酸盐、重碳酸盐和以溶解态存在的二氧化碳必须在有机碳测试过程前去除,目的是只考虑“有机碳”。样品与试剂混合后其中的无机碳与磷酸发生反应在载气的带动下,二氧化碳从气液分离器逸出。 

6. 有机物质的氧化。样品与试剂混合后流入反应器,通过紫外光线的照射及氧化剂过硫酸钠(铵)的作用,样品中的有机碳快速反应,形成二氧化碳。 

7. 数据处理。仪器采用连续及间歇式进样相结合,TOC氧化充分,增加了测量范围、提高了仪器的精度、及稳定度。数据处理器采集一定时间的CO2气体浓度,做积分处理及线性拟合。0-5000mg/L的大量程仪器。

对操作环境的要求:TOC分析仪必须是在室内,或相当于室内条件的遮风挡雨的外围设备将分析仪放在清洁的平面上,此处的空间和承重足以满足该仪器的尺寸和重量要求;仪器固定位置可置于墙面,或其它固定的装置上。

操作环境温度要求:应该避免阳光直射和高温;如果在温度过高(超过40°C)的环境下操作,可能会导致分析仪无法正常工作;如果在温度过低(10°C)的环境下操作,可能会导致分析仪的测量结果有误或冻坏管路(环境温度要求为10-40°C,零度以下会冻坏仪器内部管路或部件,这种情况违反了操作环境要求,不属于保修范围)。


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