總有機(jī)碳（TOC）分析儀系統(tǒng)組成及工作原理

TOC分析儀即總有機(jī)碳分析儀，是指用于測(cè)定溶液中的總有機(jī)碳（TOC）的儀器，它以碳的含量表示水體中有機(jī)物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)。

它比BOD（生化需氧量）或COD（化學(xué)需氧量）更能反映有機(jī)物的總量。

一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介

總有機(jī)碳（TOC）分析儀是公司獨(dú)立研制的產(chǎn)品，用于測(cè)定水樣中總有機(jī)碳的濃度，具有高靈敏度和精確度。

TOC分析儀的工作原理是：樣品中的有機(jī)物在紫外線（UV）的作用下被氧化成二氧化碳，二氧化碳的測(cè)定采用了電導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)。通過(guò)測(cè)定未經(jīng)氧化反應(yīng)器的樣品的總無(wú)機(jī)碳（TIC或IC）濃度，和經(jīng)氧化后得到的樣品的總碳（TC）濃度來(lái)計(jì)算總有機(jī)碳濃度?？傆袡C(jī)碳濃度即總碳濃度與總無(wú)機(jī)碳濃度之間的差值：TOC = TC–TIC。

TOC分析儀可以檢測(cè)TOC濃度從0.001mg/L到1.600mg/L的水樣。本產(chǎn)品操作簡(jiǎn)單，維護(hù)費(fèi)用低，無(wú)需添加化學(xué)試劑，操作人員無(wú)需特殊培訓(xùn)或?qū)I(yè)化學(xué)知識(shí)。

1.1 系統(tǒng)組成

TOC分析儀的組成包括以下7個(gè)主要部分：

① 在線檢測(cè)裝置（在線型儀器配備）

② 樣品蠕動(dòng)泵

③ 分流器

④ 氧化反應(yīng)器

⑤ 二氧化碳傳感器

   ⑥ 微處理控制器和電子線路板

⑦ 輸出接口

1.2離線檢測(cè)

離線檢測(cè)時(shí)，儀器可從樣品瓶或其它沒(méi)有壓力的容器直接取樣。儀器管路沖洗和儀器校準(zhǔn)應(yīng)在離線狀態(tài)操作。若樣品中有不可溶性微粒，應(yīng)經(jīng)過(guò)濾膜（孔徑60μm或更小）過(guò)濾后進(jìn)入儀器，以防止樣品中的微粒阻塞儀器。

1.3 分流器

水樣進(jìn)入儀器后分成相同流量的兩路，其中一路通過(guò)延遲線圈進(jìn)入二氧化碳傳感器，檢測(cè)TIC，另一路通過(guò)氧化反應(yīng)器利用紫外燈（UV燈）加二氧化鈦薄膜光催化氧化作用將有機(jī)物分解為二氧化碳，進(jìn)入二氧化碳傳感器檢測(cè)TC?？傆袡C(jī)碳可通過(guò)這個(gè)差值計(jì)算得到：TOC = TC–TIC。

1.4氧化反應(yīng)器

儀器利用UV射線在二氧化鈦光催化劑的作用下將有機(jī)化合物氧化成二氧化碳，氧化反應(yīng)器是一個(gè)UV燈外包螺旋形的石英管。UV燈發(fā)出185nm和254nm的光線，使水產(chǎn)生光分解。

H₂O + hν(185nm)（TiO₂）à OH· + H·

羥基自由基（OH·）能把有機(jī)化合物氧化為二氧化碳。

有機(jī)物 + OH·à CO₂ + H₂O

UV燈的使用壽命為6個(gè)月，當(dāng)更換時(shí)間到期時(shí)儀器將出現(xiàn)警告信息，提醒用戶更換UV燈。

1.5二氧化碳傳感器

儀器上安裝有兩個(gè)二氧化碳傳感器，由電導(dǎo)率傳感器和溫度傳感器組成。電導(dǎo)率測(cè)量采用雙精度技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償。TIC傳感器用于檢測(cè)未經(jīng)氧化的水樣中二氧化碳濃度，同時(shí)檢測(cè)水樣的電導(dǎo)率值；TC傳感器用于檢測(cè)水樣本身含有的二氧化碳和水樣中有機(jī)物經(jīng)分解后產(chǎn)生的二氧化碳濃度的總和。

1.6二氧化碳測(cè)量循環(huán)

儀器每4分鐘檢測(cè)得出一個(gè)數(shù)據(jù)（包括TOC值和電導(dǎo)率值），在4分鐘的測(cè)量循環(huán)中TC和TIC是獨(dú)立檢測(cè)的。

二、結(jié)構(gòu)特征與工作原理

2.1工作原理

 1 — 鍍有二氧化鈦的螺旋石英玻璃管             2 — 紫外燈

 3 — 電導(dǎo)率傳感器         4 — 延遲線圈       5 — 蠕動(dòng)泵

2.2儀器特點(diǎn)

操作簡(jiǎn)單、快捷、可靠。使用者無(wú)需專業(yè)知識(shí)和專門培訓(xùn)。

針對(duì)TOC1000ppb以下去離子水的檢測(cè)設(shè)計(jì)，在線、離線檢測(cè)可以切換使用。

不需要添加酸試劑、氧化劑和任何氣體，無(wú)需附加日常維護(hù)費(fèi)

檢測(cè)速度快，一次檢測(cè)分析時(shí)間僅為4分鐘。

體積小、重量輕、耗能少、攜帶方便。

2.3常見(jiàn)分類

在線TOC分析儀

在管道上可實(shí)時(shí)監(jiān)控水質(zhì)好壞以及監(jiān)控水處理功能部件的完整性，可設(shè)定檢測(cè)間隔，自動(dòng)檢測(cè)。

離線TOC分析儀

在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，需要把水樣取到實(shí)驗(yàn)室。但是，離線檢測(cè)時(shí)，由于取樣、環(huán)境等導(dǎo)入的誤差已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于儀器分析本身的誤差，且誤差分析具備不確定性，因此，其結(jié)果只有定性的參考價(jià)值。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

TOC分析儀廣泛應(yīng)用于測(cè)量地表水、自來(lái)水、污水、海水、雙氧水以及工業(yè)用水等水體中總有機(jī)碳的含量,以綜古評(píng)價(jià)水體中有機(jī)物污染程度。用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市給排水、疾病控制、化工電力等行業(yè)。