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检测TOC总有机碳含量的方法有哪些?

发布日期: 2022-09-08
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总有机碳(TOC)是水中有机物所含碳的总量,所以能反映有机物对水体的污染程度。TOC分析已成为世界许多国家水处理和质量控制的主要手段。另外,在饮用水供给、制药、食品、半导体工业、废物腐殖质化程度分析、水生系统的碳通量分析、土壤碳含量的测定、以及土壤的碳循环中都需要进行TOC的测定。

TOC 普遍通过将存在的有机化合物氧化成可量化的形式来测量。 根据被测 TOC 的性质和浓度以及分析要求(例如速度、灵敏度),使用了多种氧化和检测方法。

1、在富氧气氛中 1,200 °C 的高温燃烧。产生的 CO2 通过洗涤管以去除干扰,并通过非色散红外吸收 (NDIR) 进行测量。

2、在充满铂催化剂的管内,在 680°C 的富氧环境中进行高温催化氧化,然后进行 NDIR。

3、用热和化学氧化剂(通常是过硫酸盐)进行热化学氧化。

4、用紫外线和化学氧化剂(通常是过硫酸盐)进行光化学氧化。
5、单独使用紫外 (UV) 光或使用催化剂进行光氧化。

燃烧方法(1 和 2)主要用于更高(ppm 或更高)TOC 浓度或高水平颗粒物。通过紫外线或热量增强的过硫酸盐氧化被广泛用于从饮用水到制药和电子级别的多种水的实验室 TOC 测定。产生的 CO2 通常通过 NDIR 或通过溶解在单独的纯水流中时产生的电导率变化来测量。 

为了排除其他氧化产物的影响,气体可以通过膜。可以实现良好的氧化,但需要一种补偿方法来解决试剂的空白。可检测到 ppb 级的 TOC。

所有测量 CO2 的 TOC 分析仪都将包括来自碳酸氢盐和碳酸盐的 CO2,除非考虑到这种无机碳 (IC)。IC 可以通过将样品酸化到 2 或更低的 pH 值来去除,以释放 IC 作为 CO2,可以测量或排放到废物中。液体中剩余的不可吹扫 TOC (NPOC) 然后被氧化释放 CO2,CO2 被送到检测器进行测量。 

对于具有低电导率的高纯度水,情况有所不同。具有足够低电导率(电阻率接近 18.2 Mohm.cm)的水不能包含显着浓度的碳酸氢盐或碳酸盐(或其他可溶性盐),并且不需要对 IC 进行校正。如前所述,所有此类痕量级测量都必须在线完成。 

 

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