O analisador de carbono orgânico total distingue e mede com precisão diferentes formas de carbono orgânico em amostras de água (como carbono orgânico solúvel, carbono orgânico em partículas, carbono orgânico volátil, etc.) através da sinergia de decomposição oxidativa, tecnologia de detecção e pré-tratamento de amostras, o princípio básico e a forma de implementação são os seguintes:
Degradação oxidativa: conversão uniforme em dióxido de carbono detetável
A etapa central do analisador de carbono orgânico total é a oxidação de diferentes formas de carbono orgânico em dióxido de carbono (CO₂), com métodos comuns que incluem:
Método de queima catalítica de alta temperatura: a alta temperatura de 680-950 ° C, com platina ou trióxido de dióxido de cobalto como catalisador para oxidar o material orgânico em CO2. Este método é adequado para amostras de carbono orgânico de alta concentração, como águas residuais industriais, que podem decompor materiais orgânicos difíceis de degradar.
Método de oxidação ultravioleta: Oxidação de carbono orgânico em CO₂ usando amostras expostas à luz ultravioleta de 185 nm, em combinação com um catalisador de persulfato. Este método é sensível a amostras de baixas concentrações, mas é difícil lidar com amostras de alta salinidade ou matrizes complexas.
Oxidação úmida: Oxidação de carbono orgânico sob condições de aquecimento por meio de oxidantes fortes (como persulfato de potássio), fácil de operar, mas a eficiência de oxidação é muito afetada pela composição da amostra.
Tecnologia de teste: quantificar o carbono orgânico pela concentração de dióxido de carbono
O CO2 gerado pela oxidação é detectado através das seguintes técnicas para distinguir diferentes formas de carbono orgânico em combinação com o tratamento da amostra:
Detecção de infravermelho não disperso (NDIR): o CO2 é absorvido seletivamente por um comprimento de onda específico de luz infravermelha, com a intensidade de absorção proporcional à concentração. O teor total de carbono orgânico (TOC) pode ser quantificado através da medição do valor de absorção.
Método de condutividade: usando a mudança na condutividade da amostra antes e depois da reação de oxidação, o cálculo da diferença entre o carbono total e o carbono inorgânico obtém indiretamente o TOC. Este método é resistente à interferência e é adequado para amostras de alta salinidade.
Método-chave: obtenção da distinção morfológica e medição precisa
Método de redução:
Princípio: amostras de água são injetadas em tubos de combustão a alta temperatura (medição do TC total de carbono) e tubos de reação a baixa temperatura (medição do IC de carbono inorgânico), respectivamente. TOC=TC-IC， É possível distinguir o carbono orgânico solúvel (DOC) do carbono inorgânico.
Aplicação: Aplicável a amostras convencionais de água de superfície e água potável.
Direito:
Princípio: após a acidificação da amostra de água, a ventilação expulsa o CO2 gerado pelo IC e, em seguida, injeta um tubo de alta temperatura para medir o carbono orgânico restante (NPOC).
Limitações: Possível perda de substâncias orgânicas voláteis, aplicável a amostras de baixa volátilidade.
Filtração e pré-tratamento de acidificação:
Filtração: Separe o DOC do carbono orgânico em partículas (POC) usando uma membrana de filtro de 0,45 μm.
Acidação: elimina a interferência do IC para garantir a precisão da medição do TOC.
Cenários de aplicação e vantagens
Os analisadores de carbono orgânico total podem distinguir com precisão diferentes formas de carbono orgânico em corpos de água, fornecendo dados críticos para setores como monitoramento da qualidade da água, farmacêutica e semicondutores. Por exemplo, em testes de segurança de água potável, o teor de DOC pode ser quantificado para avaliar o risco de subprodutos de desinfecção; No tratamento de águas residuais industriais, as mudanças no POC podem ser monitoradas para otimizar o processo de tratamento. Sua alta sensibilidade (limite de detecção de até 0,01 mg/L) e resistência à interferência garantem a confiabilidade dos resultados.