Principios y métodos del analizador de carbono orgánico total

A continuación se presenta el principio de medición del instrumento TOC, el método de análisis de TOC y los pasos de análisis. El carbono orgánico total (TOC) se mide mediante un instrumento especializado: el analizador de carbono orgánico total (en adelante, analizador de TOC). El analizador de TOC oxida el carbono orgánico total en solución acuosa a dióxido de carbono y mide su contenido. La relación correspondiente entre el dióxido de carbono y el carbono orgánico total se utiliza para medir cuantitativamente el carbono orgánico total en solución acuosa.

Los analizadores de TOC comunes en el mercado tienen dos funciones básicas: primero, oxidar completamente el carbono orgánico total en el agua para generar dióxido de carbono CO2; segundo, probar las diferentes marcas de CO2 recién generado. La diferencia entre los modelos de analizadores de TOC radica en los diferentes métodos para lograr estas dos funciones básicas. Las tecnologías de oxidación comúnmente utilizadas incluyen: método de oxidación por combustión, método de oxidación ultravioleta y método de oxidación supercrítica, y los métodos de detección de CO2 se dividen en: detección infrarroja no dispersiva, detección de conductividad directa y detección de conductividad de película selectiva. Entre ellos, la ventaja del método de absorción infrarroja no dispersiva por oxidación por combustión es que solo requiere una conversión, tiene un proceso simple, buena reproducibilidad y alta sensibilidad. La desventaja es que el detector requiere una calibración frecuente y es grande. de tamaño y tiene un tiempo de precalentamiento prolongado. Debe utilizar ácidos, catalizadores y gas portador.

El analizador de TOC consta principalmente de las siguientes partes: entrada, reactor de carbono inorgánico, reacción de oxidación de carbono orgánico (o reactor de oxidación de carbono total), separador de gas-líquido, analizador de CO2 infrarrojo no espectral y parte de procesamiento de datos.

El método de absorción infrarroja no dispersiva por oxidación por combustión se puede dividir en dos tipos: método de resta diferencial y método directo según diferentes principios de medición del valor de TOC.

⒈Principio del método para medir el valor de TOC mediante el método de resta de diferencias

Se inyectan muestras de agua en el tubo de combustión de alta temperatura (900 ℃) y en el tubo de reacción de baja temperatura (150 ℃) respectivamente. La muestra de agua que pasa a través del tubo de combustión de alta temperatura se oxida catalíticamente por la alta temperatura, convirtiendo compuestos orgánicos y carbonatos inorgánicos en dióxido de carbono. La muestra de agua en el tubo de reacción se acidifica para descomponer el carbonato inorgánico en dióxido de carbono. El dióxido de carbono generado se introduce secuencialmente en el detector infrarrojo no dispersivo para medir el carbono total (TC) y el carbono inorgánico (IC) en el agua. La diferencia entre el carbono total y el carbono inorgánico es el carbono orgánico total (TOC).

⒉Principio del método directo para medir el valor de TOC

Acidifique la muestra de agua y aireela para descomponer varios carbonatos para generar dióxido de carbono y expulsarlo, luego inyéctelo en el Tubo de combustión de temperatura, puede medir directamente el carbono orgánico total. Sin embargo, debido a la pérdida de compuestos orgánicos volátiles en la muestra de agua durante el proceso de aireación, se producirán errores de medición, por lo que el resultado de la medición es solo un valor de carbono orgánico que no se puede eliminar. La tecnología de detección de conductividad de TOC puede medir el CO2 líquido. Hay dos tecnologías principales de detección de conductividad utilizadas en la industria: una es el método de conductividad directa y la otra es el método de detección de conductividad de película delgada (también conocido como método de conductividad selectiva). Los resultados de la calibración de los analizadores de TOC que utilizan dos métodos de conductividad son muy estables y la precisión de la detección es alta. La principal diferencia entre estas dos tecnologías es que el método de conductividad directa es más susceptible a la interferencia de diversos ácidos, compuestos orgánicos halogenados, etc., mientras que la tecnología de detección de conductividad de película delgada tiene una mejor resistencia a la interferencia.

El método de detección de conductividad de película delgada es un método de detección comúnmente utilizado por los analizadores de TOC de GE. La membrana utilizada por el analizador de TOC puede evitar el paso de iones de impureza, asegurando que solo se detecte el contenido de CO2. haciendo que la lectura de TOC sea más precisa. ⒈Preparación del reactivo

⑴Ftalato ácido de potasio (KHC8H4O4): reactivo de referencia

⑵Carbonato de sodio anhidro: reactivo de referencia

⑶Bicarbonato de sodio: reactivo de referencia

⑷Agua destilada sin dióxido de carbono

⒉Preparación de la solución madre estándar

⑴ Solución madre estándar de carbono orgánico: pese una cantidad adecuada de KHC8H4O4 seco y dilúyala con agua, la concentración general de la madre La solución es 400 mg/L de carbono.

⑵ Solución madre estándar de carbono inorgánico: pesar una proporción adecuada de carbonato de sodio y bicarbonato de sodio después del secado y diluir con agua. La concentración general de la solución madre es de 400 mg/L de carbono inorgánico.

⒊Preparación de soluciones estándar de carbono orgánico y carbono inorgánico

Diluidas de las respectivas soluciones madre según sea necesario.

⒋Dibujo de la curva de calibración

La solución estándar se diluye gradualmente en una serie de soluciones estándar de carbono orgánico y carbono inorgánico de diferentes concentraciones, que se inyectan en el tubo de combustión y en el tubo de reacción. respectivamente, y se registran en el registrador de mediciones. Trazar la altura del pico de absorción con la concentración correspondiente para dibujar una curva de calibración.

⒌Medición de muestra de agua

Coloque una cantidad adecuada de muestra de agua en el instrumento TOC para medir. La altura del pico resultante se puede leer en la curva estándar de la concentración correspondiente o en el instrumento. puede calcular automáticamente el resultado.

⒍ Cálculo

Método de diferencia: carbono orgánico total (mg/L) = carbono total – carbono inorgánico

Método directo: carbono orgánico total (mg/L ) ) = carbono total