水中TOC的監(jiān)測我們的生活離不開水,若相當多的有機污染物存在于水中,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物質(zhì)總量的綜合指標。TOC的測定一般采用燃燒法,此法能將水樣中有機物全部氧化,可以很直接地用來表示有機物的總量。因而它被作為評價水體中有機物污染程度的一項重要參考指標。一、TOC儀器的測定原理總有機碳(TOC),由專門的儀器——總有機碳分析儀(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碳之間碳含量的對應(yīng)關(guān)系,從而對水溶液中總有機碳進行定量測定。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:進樣口、無機碳反應(yīng)器、有機碳氧化反應(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。二、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,使有機化合物和無機碳酸鹽均轉(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)和無機碳(IC)??偺寂c無機碳之差值,即為總有機碳(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,可直接測定總有機碳。但由于在曝氣過程中會造成水樣中揮發(fā)性有機物的損失而產(chǎn)生測定誤差,因此其測定結(jié)果只是不可吹出的有機碳值。電導(dǎo)率法使用紫外燈將水中有機物轉(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。三、水樣中TOC的分析步驟1、試劑準備(1)鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4):基準試劑(2)無水碳酸鈉:基準試劑(3)碳酸氫鈉:基準試劑(4)無二氧化碳蒸餾水2、標準貯備液的制備(1) 有機碳標準貯備液: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) 無機碳標準貯備液: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無機碳。3、有機碳、無機碳標準溶液的配制從各自的貯備液中按要求稀釋得來。4、校準曲線的繪制由標準溶液逐級稀釋成不同濃度的有機碳、無機碳標準系列溶液,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,繪制校準曲線。5、水樣測定取適量水樣注入TOC儀器進行測定,所得峰高從標準曲線上可讀出相應(yīng)的濃度,或由儀器自動計算出結(jié)果。6、計算差減法:總有機碳(mg/L)=總碳-無機碳直接法:總有機碳(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物的污染情況。TOC的檢測必不可少,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。
首先,TOC分析儀的工作原理是基于氧化還原反應(yīng)。水樣通過加熱和酸化等處理后,進入反應(yīng)室中與高溫下的氧氣反應(yīng),產(chǎn)生二氧化碳。隨后,CO2經(jīng)過紅外光譜檢測器檢測,從而計算出水樣中有機碳的含量。
TOC分析儀即總有機碳分析儀,是指用于測定溶液中的總有機碳(TOC)的儀器,它以碳的含量表示水體中有機物質(zhì)總量的綜合指標。由于TOC的測定采用燃燒法,因此能將有機物全部氧化,它比BOD5(生化需氧量)或COD(化學(xué)需氧量)更能反映有機物的總量。
水中有機物的種類很多,目前還不能全部進行分離鑒定。常以總有機碳(TOC)表示。TOC是一個快速檢定的綜合指標,它以碳的數(shù)量表示水中含有機物的總量,通常作為評價水體有機物污染程度的重要依據(jù)。但由于它不能反映水中有機物的種類和組成,因而不能反映總量相同的總有機碳所造成的不同污染后果??傆袡C碳的測定采用燃燒法,能將有機物全部氧化,比BOD或COD更能反映有機物的總量。
TOC分析儀在石化企業(yè)的應(yīng)用廣泛,因為在大型石化企業(yè)中,蒸汽常作為一種熱能載體被廣泛應(yīng)用于石化產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。蒸汽被用來裂解、加熱和處理碳氫化合物以及為了進一步處理,制備成其它化合物。而蒸汽釋放出部分熱能后生成的凝結(jié)水有的凝結(jié)水已經(jīng)被污染,要排放到污水廠。
目前,TOC的分析多為儀器分析,總有機碳TOC分析儀的基本原理是將水中的有機物氧化為二氧化碳,然后對二氧化碳進行檢測。根據(jù)應(yīng)用的不同,總有機碳TOC分析儀的設(shè)計原理各不相同,主要體現(xiàn)在有機物氧化方式不同和二氧化碳檢測方式不同兩方面。
TOC分析儀是通過測定水中碳的含量來表示水體中有機物總量的儀器。TOC可以很直接地用來表示有機物的總量。因而它被作為評價水體中有機物污染程度的一項重要參考指標。市面上常見的TOC分析儀都有兩大基本功能,第一個是將水中的總有機碳充分氧化,生成二氧化碳CO2;第二是測試新產(chǎn)生的CO2。不同品牌和型號的TOC分析儀的區(qū)別在于實現(xiàn)這兩大基本功能的方法不同。
TOC(Total Organic Carbon,總有機碳)在生態(tài)、環(huán)境、食品衛(wèi)生、制藥等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。TOC分析儀是指測定樣品中總有機碳質(zhì)量濃度的儀器,它將樣品氧化至CO2,并測定生成的CO2的濃度,再根據(jù)摩爾比計算出樣品的TOC含量。包括以下部件:樣品供給單元(進樣系統(tǒng)),氧化單元,CO2檢測單元和數(shù)據(jù)處理單元四部分。
綜上所述,TOC分析儀是一種重要的水質(zhì)分析儀器,具有快速準確、簡單高效的特點。在實際應(yīng)用中需要注意樣品選擇、數(shù)據(jù)處理和儀器維護等問題,并關(guān)注其發(fā)展趨勢,不斷提升其功能和性能。
TOC分析儀可測定地表水、地下水、工業(yè)用水、生活污水、生產(chǎn)廢水和生活飲用水及其水源水中總碳(TC)、總有機碳(TOC)、總無機碳(TIC)、不可吹掃總有機碳(NPOC)等。廣泛應(yīng)用于污水水環(huán)境檢測、海洋環(huán)境檢測、工業(yè)生產(chǎn)排污檢測、生活用水檢測等各個領(lǐng)域。
無論是看水質(zhì)評價、廢物處置還是清潔驗證,都始終需要對有機污染進行評估。總有機碳(TOC)是以碳的含量表示水中有機物的總量,結(jié)果以碳(C)的質(zhì)量濃度表示。碳是一切有機物的共同成分,是組成有機物的主要元素,水中的有機碳值含量越高,說明水中有機物的含量就越高。因此,有機碳能夠反映水體中有機物的污染程度。TOC分析儀可以高效、準確的測定水中總有機碳。