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1、Total Organic Carbon TOC 总有机碳测定仪 1 一 概述 lTOC是英文Total Organic Carbon 的缩写 即总有 机碳 它是指水体中有机物含有的碳 l水中含有的碳素 除总有机碳外 还有无机碳 IC 统称为总碳 TC 如果能测出总碳和无机碳 两者相减 便可求出总有机碳 即 TOC TC IC 1 l对总有机碳的测定 就是此原理进行的 这种仪器 60年代问世 在测定水质有机污染中占主导地位 2 3 4 5 6 7 8 二 基本原理和结构 一 原理 l目前广泛应用的测定TOC的方法是燃烧氧化 非色 散红外吸收法 l原理 将一定量水样注入高温炉内的石英管 在 90
2、0 950 温度下 以铂和三氧化钴或三氧化二铬 为催化剂 使有机物燃烧裂解转化为二氧化碳 然后用红外线气体分析仪测定CO2含量 从而确定 水样中碳的含量 l因为在高温下 水样中的碳酸盐也分解产生二氧 化碳 故上面测得的为水样中的总碳 9 l为获得有机碳含量 可采用两种方法 一是将水 样预先酸化 通入氮气曝气 驱除各种碳酸盐分 解的二氧化碳后再注入仪器测定 l另一种方法是使用高温炉 900 和低温炉 150 则水样中的有机碳和无机碳均转化为 CO2 而低温炉的石英管中装有磷酸浸渍的玻璃棉 能使无机碳酸盐在150 分解为CO2 有机物却 不能分解氧化 l将高 低温炉中生成的CO2依次导入非色散红外
3、气 体分析仪 分别测定总碳 和无机碳 二者之差即为总无机碳 10 二 结构 图1 TOC仪机构图 1 真空泵 2 空 气过滤器 3 调 压阀 4 高温炉 5 低温炉 6 燃烧管 7 净化 管 8 吸附管 9 参比室 10 测 量室 11 流量计 12 过滤器 13 切换阀 14 脱 水器 15 检测器 11 三 仪器的流程 l作为载气用的空气由泵抽入 经过滤器过滤 用调 压阀控制压力 进入位于高温炉 温度控制在800 900 中的净化管 在此 空气中的有机物燃烧 变 成了水和二氧化碳 再经装有碱石灰 用生石灰同 氢氧化钠溶液作用后 在200 250 下干燥而成 的 吸附筒 水和二氧化碳被吸收掉
4、 得到的将是十分 纯净和干燥的空气 l然后把这种空气分为两路 一路进入红外线气体分 析器的参比室 作为不含有二氧化碳的零点气体 即参比气体 再进入低温炉 约150 它又作 为无机碳燃烧用的助燃气和载气 在此燃烧结果生 成二氧化碳和水 经脱水器除去水分 二氧化碳由 切换阀进入红外线气体分析器的测量室 测定浓 度 12 l另一路进入位于高温炉中的石英制燃烧管二氧化 碳由切换阀进入位于高温炉中的石英制燃烧管 其内填充有催化剂 Cr2O3 在此 被测废水中 的总C和变成二氧化碳和水 经脱水器除去水分后 产物由切换阀导入红外线气体分析器的测量室 测定生成的二氧化碳浓度 l由以上两次测得的结果 按公式 1
5、 计算 便可 求出TOC之值 13 图 分析仪流程 14 三 使用与维护 一 标准溶液的配制 1 总碳 TC 标准液 l称取2 125g干燥的邻苯二钾酸氢钾 放入容量 瓶中 然后再加入蒸馏水至1L溶解 此液浓度 为1000mg L 以此为原液 可根据需要 稀释 成不同浓度的标准液 2 无机碳标准液 l称取7 00g干燥的碳酸氢钠 放入容量瓶中 再 加蒸馏水至1L溶解 此液浓度为1000mg L 以 此为原液 可根据需要 稀释成不同浓度的标 准液 15 二 注意事项 1 进样时 宜先作TC测定 后作IC测定 样品必 须摇匀 2 进行微量分析时 摇动样品会使空气中CO2溶解 进去 故应小心 记录曲线的拖尾现象 就是 由此所致 在处理数据时 要减去TC IC的空 白值 3 进样量的多少 按仪器规定执行 一般进样量 越大 曲线的峰越高 但过高的进样量会导致 燃烧效率低下 同时 样品中如有悬浮物质 一定要滤去 4 分析含盐过多的样品时 应加脱盐装置 这时 可适当降低高温炉温度 如调温至700左右 16
