總有機碳（TOC）分析儀系統(tǒng)組成及工作原理

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總量的綜合指標。

它比BOD（生化需氧量）或COD（化學需氧量）更能反映有機物的總量。

一、產品簡介

總有機碳（TOC）分析儀是公司獨立研制的產品，用于測定水樣中總有機碳的濃度，具有高靈敏度和精確度。

TOC分析儀的工作原理是：樣品中的有機物在紫外線（UV）的作用下被氧化成二氧化碳，二氧化碳的測定采用了電導率檢測技術。通過測定未經(jīng)氧化反應器的樣品的總無機碳（TIC或IC）濃度，和經(jīng)氧化后得到的樣品的總碳（TC）濃度來計算總有機碳濃度。總有機碳濃度即總碳濃度與總無機碳濃度之間的差值：TOC = TC–TIC。

TOC分析儀可以檢測TOC濃度從0.001mg/L到1.600mg/L的水樣。本產品操作簡單，維護費用低，無需添加化學試劑，操作人員無需特殊培訓或專業(yè)化學知識。

1.1 系統(tǒng)組成

TOC分析儀的組成包括以下7個主要部分：

① 在線檢測裝置（在線型儀器配備）

② 樣品蠕動泵

③ 分流器

④ 氧化反應器

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

離線檢測時，儀器可從樣品瓶或其它沒有壓力的容器直接取樣。儀器管路沖洗和儀器校準應在離線狀態(tài)操作。若樣品中有不可溶性微粒，應經(jīng)過濾膜（孔徑60μm或更小）過濾后進入儀器，以防止樣品中的微粒阻塞儀器。

1.3 分流器

水樣進入儀器后分成相同流量的兩路，其中一路通過延遲線圈進入二氧化碳傳感器，檢測TIC，另一路通過氧化反應器利用紫外燈（UV燈）加二氧化鈦薄膜光催化氧化作用將有機物分解為二氧化碳，進入二氧化碳傳感器檢測TC。總有機碳可通過這個差值計算得到：TOC = TC–TIC。

1.4氧化反應器

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

H₂O + hν(185nm)（TiO₂）à OH· + H·

羥基自由基（OH·）能把有機化合物氧化為二氧化碳。

有機物 + OH·à CO₂ + H₂O

UV燈的使用壽命為6個月，當更換時間到期時儀器將出現(xiàn)警告信息，提醒用戶更換UV燈。

1.5二氧化碳傳感器

儀器上安裝有兩個二氧化碳傳感器，由電導率傳感器和溫度傳感器組成。電導率測量采用雙精度技術，可以實現(xiàn)自動校準和溫度補償。TIC傳感器用于檢測未經(jīng)氧化的水樣中二氧化碳濃度，同時檢測水樣的電導率值；TC傳感器用于檢測水樣本身含有的二氧化碳和水樣中有機物經(jīng)分解后產生的二氧化碳濃度的總和。

1.6二氧化碳測量循環(huán)

儀器每4分鐘檢測得出一個數(shù)據(jù)（包括TOC值和電導率值），在4分鐘的測量循環(huán)中TC和TIC是獨立檢測的。

二、結構特征與工作原理

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 — 電導率傳感器         4 — 延遲線圈       5 — 蠕動泵

2.2儀器特點

操作簡單、快捷、可靠。使用者無需專業(yè)知識和專門培訓。

針對TOC1000ppb以下去離子水的檢測設計，在線、離線檢測可以切換使用。

不需要添加酸試劑、氧化劑和任何氣體，無需附加日常維護費

檢測速度快，一次檢測分析時間僅為4分鐘。

體積小、重量輕、耗能少、攜帶方便。

2.3常見分類

在線TOC分析儀

在管道上可實時監(jiān)控水質好壞以及監(jiān)控水處理功能部件的完整性，可設定檢測間隔，自動檢測。

離線TOC分析儀

在實驗室檢測，需要把水樣取到實驗室。但是，離線檢測時，由于取樣、環(huán)境等導入的誤差已經(jīng)遠遠大于儀器分析本身的誤差，且誤差分析具備不確定性，因此，其結果只有定性的參考價值。

三、應用領域

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