总有机碳分析仪TOC使用方法

1、总有机碳分析仪TOC一TotalOrganicCarbonAnalyzer岛津国际贸易（上海）有限公司1TOC及TN的分析原理1.2总氮TN分析原理 SH总有机碳TOC分析原理1.1.NDIR检测器1.1.1碳1.1.2总碳TC的测定.1.3无机碳IC的测定1.1.4不可吹扫有机碳NPOC的测定1.1.5可吹扫有机碳POC的测定1.1.6总有机碳TOC的测定1.1.7样品的进样121氮1.22总氮TN的测定44总有机碳TOC分析原理 eSH总有机碳TOC分析原理1.1.NDIR检测器日常生活中最普通的元素)1.1.1碳环境污染温室效应制药工业有机参数(COD、BOD、T SH总有机碳TOC分析

2、原理1.1.NDIR检测器水中碳的形态例如：非挥发性有机碳，水溶性（糖）；挥发性有机碳，水溶性（硫醇、烷桂、B部分挥发性碳，水不溶性（低分子量的祁含碳物质吸入或嵌入的无机悬浮物。TOC的历史从二十世纪三十年代开始，TOC方法被用水质。但是过程复杂并需要很长的分析时I在二十世纪六十年代，发展出一种可行的燃烧、非色散红外检测结合手动注射器注最初，TOC主要被用作COD和BOD的替充方法。 Sl-I总有机碳TOC分析原理1.1.NDIR检测器技术术语总碳(TC，TotalCarbon)a无机碳(IC，InorganicCarbon)总有机碳(TOC,TotalOrganicCarbon)不可吹扫有机

3、碳(NPOC，Non-PurgeableOrganicCarbor可吹扫有机碳(POC，PurgeableOrganicCarbon)溶解性有机碳(DOC,DissolvedOrganicCarbon)悬浮状有机碳(SOC，SuspendedOrganicCarbon) SH总有机碳TOC分析原理1.1.NDIR检测器碳的各种形态 SH总有机碳TOC分析原理1.1.NDIR检测器412总碳的测定总碳(TC)不论形式，所有的有机和无机碳物种的TC的测定包括氧化生成CO?和H2Oo #SH总有机碳TOC分析原理1.1.NDIR检测器 SH总有机碳TOC分析原理1.1.NDIR检测器TC的氧化方法催

4、化燃烧紫外(UV)氧,(3)过硫酸盐(4)UV过硫酸盐 SH总有机碳TOC分析原理1.1.NDIR检测器总碳的测定方法机碳CnHn机碳CO32-+O9A/UV/H硫酸盐/UV-过硫酸盐co2样品溶液样均化，微量注入到加热的/UV过盐样中。加热的样品室/UV过硫酸盐被蒸发，有机和无机碳化合物被氧化成CC)2H2OoTGTC的测定流程 #SH总有机碳TOC分析原理1.1.NDIR检测器 SH总有机碳TOC分析原理1.1.NDIR检测器2HighTemperatureCatalyticTubeORUV-PersulfateReactionChamberSample-对复杂及高分子量的碳化合物，二氧化

5、碳的转化率如颗粒状有机物、药物及蛋白质。所以，不适用于量高的样品，如原水、废水、工艺用水及洁净度i结果紫外氧化适用于：半导体工业需求的超高纯净水制药工业有限制标准的纯净水紫外氧化流程图LampSourcePhotochemicalReactorSampleInletConductivitySensorUVLampIIIIIFlowController-HXDisplay过硫酸盐氧化 SH(3)过硫酸盐氧化 SH过硫酸盐是氧化剂，通常需要结合高温和高压。水在加热或加压下产生OH*基。4H2O加用3H2+O2+2OH*过硫酸盐在加热也产生OH*基：S2O82_-2SO42_SO广+H2OHSO4+

6、OH*激发态轻基OH*将有机碳物质氧化形成二氧化碳CxHy+(4x+y)OH*txCO2+(2x+y)H:与lJV方法比较，是一个改进的氧化方法。但是对的含碳样品如：腐蚀酸、磺酸盐、高分子量化合电够。不适合于分析TOC含量高的样品。过硫酸盐氧化 #SH(3)过硫酸盐氧化 #SH过硫酸盐氧化 SH(3)过硫酸盐氧化 #SHSampleInjectionPortPersulfatePhosphoricAcidSolution过硫酸盐氧化流程图(4)紫外过硫酸盐氧化 SH(3)过硫酸盐氧化 #SH紫外光与水反应生成OH*：2H2Ouv2OH*+H2UV也刺激过硫酸盐产生OH*基：S2O82_-2SO

7、42_SO42-+H2OHSO+OH*OH*与有机化合物反应：CxHy+(4x+y)OH*TxCO2+(2x+y)H2O SH紫外过硫酸盐氧化 SHUV-过硫酸盐氧化适合于：半导体工业的回收水、制药业的纯化水、冷却水/锅炉供水等。在岛津的TOC分析仪中，为得到更好的性能,采用加热(80C)和UV过硫酸盐相结合。回目录紫外过硫酸盐-加热氧化化合物紫外加热过硫酸盐(UHP)紫外过硫酸盐(UP)加热过硫酸盍浓度(ppm)SDCV浓度(PPm)SDCV浓度(ppm)SD邻苯二甲酸氢钾49.650.10260.2148.710.50341.0338.450.9805苯甲酸48.790.41660.854

8、6.291.0632.334.381.721氨基乙酸49.820.09410.1944.070.89852.0446.823.672烟酸49.880.70761.4246.450.89441.9341.60.5851尿素49.990.16480.3346.860.33380.7139.280.1411:初始样浓为50ppmo对所有上述测定的有机化合物，紫外-过硫酸盐-加热彳法得到最好的回收率。 SH紫外过硫酸盐氧化 #SH0123456.5Timemin旦(5U9S紫外过硫酸盐加热氧化:U：UV,紫外；H：Heating,加P:Persulfate,平均分析时间峰1-紫外过硫酸盐加热氧化（UH

9、P）=2.84min峰2-紫外过硫酸盐（UP）=4.45min峰3-加热过硫酸盐（HP）=5.48min检测氧化能力 SH紫外过硫酸盐氧化 #SH国药（USP）和欧药（EP）使用1,4-苯酿。T四钠盐纟,1,10-菲日本药（JP）使用十二烷苯钠。ISO8245和EN1484使用駄铜O日本工业标（JIS）K0805使用谷氨。 SH 有机化合物化学燃烧-红氧T0C过盐-紫外氧T0C氧乙醇c2h6o1.73.51.623.289.柠檬酸657a32.04.02.023.981邻苯二甲酸氢钾c8h5o4k2.04.02.003.991丙酮c3h6o1.93.91.963.8314一氨基苯磺酸c6h7o

10、3ns2.()41.983.989IC与酸反应形成CO?和H2Oo吹扫除去IC和POCoNPOC的测定1.1.4NPOC的测定 #SHNPOC的测定1.1.4NPOC的测定 #SH加热的样品室/TTV讨斋醪协NPOC的测定1.1.4NPOC的测定 #SHNPOC的测定1.1.4NPOC的测定 #SHSHNPOC的测定 SH1.1.4NPOC的测定 #SHrYTC=TOC+ICTOC=NPOC+POC=TC=NPOC+POC+IC酸化和鼓泡除去IC和POCo所以，当POC可以忽略时，TOCNPOC1.1.5POC的测定 SH1.1.4NPOC的测定 #SH1.1.5POC的测定 #SH1.1.4

11、NPOC的测定 #SHPOC带TC(氧化成CO?。样中POC被吏O通过CO。吸收蛊）除去IC中的C1.1.5POC的测定 #SH1.1.4NPOC的测定 #SH1.1.5POC的测定 #SH1.1.4NPOC的测定 #SHPOC选购件 SH1.1.4NPOC的测定 #SHPOC测定18吒使用鼓泡(氮气)各种质残有机物质鼓泡前浓度(ppm)鼓泡后浓度(ppm)残余率(%)甲醇117.511698.6乙醇106.51059&5异丙醇1291279&5正醇1171159&3丙酮10610195.3乙醛13()11790.0乙酸乙酯1028886.3酪氨酸117116.599.5苯852.52.9环己

12、胺7922.5专业术语挥发性有机碳（VOC）非常类似于POC,除了鼓泡/吹扫的温度必须是指定的。非挥发性有机碳（NVOC）在VOC指定的温度下不挥发的有机碳部分。溶解性有机碳（DOC）使用0.2/0.45微米孔径的膜过滤器所得的过滤液中TOCi悬浮有机碳（SOC）残留在膜过滤器上以固体形式存在的TOC部分。回目录1.1.6TOC的测定（1）差减TOC=TC-IC（当TOC远高于IC,如废水。）（2）NPOC法TOC=POC+NPOC=NPOC（如果POC可忽略）（高灵敏度催化剂，TOCTOC或TC=”（3）加和法TOC=POC+NPOC（当样品中POC不可忽略。）(1)差减法TOC=TCIC

13、SH1.1.4NPOC的测定 #SHi)使用催化燃烧/UV/过硫酸盐/UV过硫酸盐法,知浓度的TC标准溶液建立TC标准曲线。2)在加酸IC反应室中加入IC标准溶液，建立IC标(1)差减法TOC=TCIC #SH1.1.4NPOC的测定 #SH3)4)Cal.CurveConcppm线。测定样品的TC和IC的信号，分别在TC和IC标准曲|线上求得TC和ICo从TC中减去IC得至ijTOCo SH1.1.4NPOC的测定 #SH3)4)Cal.Curve(2)NPOC法TOC=NPOC+POC-卜1）使用催化燃烧/uv/过硫酸盐/UV过硫酸盐法,浓度的TC标准溶液建立NPOC标准曲线。2）酸化和鼓

14、泡从样品中除去IC。测定样品中的NPOC信号,从标准曲线得至11NPOCOTOC等于NPOC（如果POC可忽略）。(3)加和法TOC=POC+NPOC酸化和鼓泡除去样品中的ic,但是挥发性有机样品POC）也可能同时逃逸。克服此问题的办法是采用POC与NPOC加和的方法。举例:INPUTSIGNALSAMPLE*13NPOCX53mKCt5,WASH2,AREAppm8门RG307886.67230636.5393031264?INPUTSIGNAL0100XTIMEtmin)SAMPLED13MCx30,199SU1,C*2,HWASHSP6mfnAREAppmCtMlRGTOC o 1-5

15、h z1的8527,033MN318527,033SB00.000CV0033x10CORCONCINJ7.038X10MN3CS78B526SO2430.053CV0.79%CORCONCD1L6e(TC)ICReagentDehumKiiher1DrmPotPureWaterTrapScrubberFlMemtxanetFilterCoolingTutirgHumniiflefCOiAbsorberDe实际TOC流程 #SH1.1.4NPOC的测定 #SH实际TOC流程 #SH1.1.4NPOC的测定 #SHFigure2.7FlowDiagram(TOC-Vcph) SH1.1.4NPO

16、C的测定 #SH微机控制/回目录1H7样品的进样 SH1.1.4NPOC的测定 #SH动进样动进样动进样进样样品的进样 SH1.1.4NPOC的测定 #SH样品的进样 SH1.1.4NPOC的测定 #SHTCCombustionTubeITICReactionVessel(1)手动进样用户用手动注入;动设进样积。果3个样品个样，总共6动进样。需要连续的关注和人力容易引进人为误差。（2）自动进样样通过电机驱动的注射器泵动样和注入,操作的。A动计优进样积。动进样前用样品清，记忆应。自动进行重复分析。重现性好。减少操作/人为误。节省人力。样品的进样 1.1.4NPOC的测定 #SH样品的进样 1.1

17、.4NPOC的测定 #SH（3）自动进样器节省人力大量样测定ASP5000AASI-5000AMl选购件 SH1.1.4NPOC的测定 #SH SH1.1.4NPOC的测定 #SH1.1.8NDIR检测器形成的HqO用除湿器除去，例如大约1-20C的冷凝器。CO?测定：NDIR、电导率、滴定、还原成甲烷后用FIIIonizationDetector火焰离子检测器）测定。NDIR检测器Non-DispersiveInfrared非色散红外检测器比较成熟特效性、干扰少适合于低和高浓度样品0ControSampleHighTemperatureCatalyticTubeORUV-Persulfate

18、ReactionChamber*SampleI蛊9|HighTemperatureHI.CatalyticTube|uVPersulfateReactionChamber用于岛津的各种TOCNDIR检测器NDIR检测个组IR光源测检测LightSourceSampleGasChopperIRBeamDetectorLightSourceUnit1.2总氮（TN）分析121氮(N)氮的不同形态：/硝酸根（NOr）/亚硝酸根（NO，）/氨（nh3）/有机氮（有机N）例如：蛋白质、核酸、尿素（R-N）/氮气（N2）氮循环：氧化氧化nh3N02-?nq3还原还原1.1.4NPOC的测定 #SH氮循环P

19、recipitationDenitrificationOrganicResiduesPlantConsumptionGaseousLosses(N2tNOx)Nitrates(NO3)、NitrificationNitrites(NO2LeachingOrganicMatter(R-NH2)+MineralizaNitrificationAmmonium(NH4MicelleFixatioClayMinerals #SH SH #氮循环人类活动改变氮循环包括:/农业合成肥料的应用浸出到各种天然水系中，如地下水、湖泊和河流营养化）/家畜释放NH3“下水道废水和化粪池毒性过量no3导致婴儿高铁血红

20、蛋白血症。因此，饮用:NO3在10mg/L以下。亚硝酸，在酸性溶液中NO2与胺反应（2吃）形成RRNH）,致癌。目录SH1.2.2TN的测定TN是水中各种氮化合物的总和（不包括氮气:TN=NO3+NO/+NH3+RN过去，各种形态的氮分别分析，然后再合并各;果，计算TN。分析费时且困难。 SH #燃烧化学发光法TN在含Pt催化剂的TOC燃烧管中在720C被转化成NOTN催化燃烧+（）2no+h2oNO被臭氧（O3）激发成NO/,而臭氧是由TNM-1中滋器使用电火花在50吃从作为载气的空气中产生。NO+O3-NO2+O2当NC2返回到基态时，将发射光（590-2500nm）,由化测器（硅光二极管检测器）测定。为了安全,NOx和臭氧分别用NOx吸收器（碱石灰）和元（含有二氧化猛）除去。按照ISO/TR11905-2,用氨基乙酸检查方法的氧化能力。TN的测定流程图 #SH # SH #DiluentDi合inAcidASISample5mLSyringeSpargeS