水中有機(jī)物污染受高度重視，TOC分析儀助力檢測(cè)
【中國(guó)化工儀器網(wǎng) 本網(wǎng)視點(diǎn)】眾所周知，TOC分析儀即總有機(jī)碳分析儀，以碳的含量表示水體中有機(jī)物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)。TOC的測(cè)定一般采用燃燒法，此法能將水樣中有機(jī)物全部氧化，可以很直接地用來表示有機(jī)物的總量，因而也是表征水體受有機(jī)物污染程度的一個(gè)指標(biāo)。用TOC、TOD法所測(cè)定的理論值準(zhǔn)確度高，是對(duì)水質(zhì)各指標(biāo)測(cè)定中不可缺少的方法。隨著水中有機(jī)物的污染情況被越來越重視。TOC的檢測(cè)必不可少，各種類型的TOC分析儀器在這些部門也得到了比較廣泛的應(yīng)用。
隨著我國(guó)水污染問題日益嚴(yán)重，城市水資源的稀缺性逐漸顯現(xiàn)，但從另一方面而言，飲用水量劇增、環(huán)境監(jiān)管力度趨嚴(yán)，作為環(huán)境監(jiān)測(cè)必備元素的水質(zhì)監(jiān)測(cè)正迎來前有未有的擴(kuò)容潮。亞太地區(qū)應(yīng)該是水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀器增長(zhǎng)快的市場(chǎng)。主要原因包括飲用水需求量的增加、中國(guó)和印度等地區(qū)對(duì)地表水和污水水質(zhì)要求加嚴(yán)以及印度、中國(guó)、韓國(guó)、馬來西亞和泰國(guó)工業(yè)發(fā)展迅速。
作為分析儀器市場(chǎng)，業(yè)界普遍預(yù)測(cè)，未來我國(guó)水質(zhì)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域?qū)⑦_(dá)逾百億元。具體來看，在多種儀器中，總有機(jī)碳分析儀(TOC)應(yīng)該是需求增長(zhǎng)快的儀器。很多公司都會(huì)安裝水質(zhì)檢測(cè)和監(jiān)測(cè)產(chǎn)品來減少水污染，其中TOC是應(yīng)用多的一個(gè)儀器。除飲用水外，我國(guó)醫(yī)藥市場(chǎng)規(guī)模在擴(kuò)大，我國(guó)藥企的研發(fā)力度也在加大，同時(shí)國(guó)家發(fā)布一系列政策對(duì)醫(yī)藥行業(yè)監(jiān)管升級(jí)，這些都促進(jìn)了我國(guó)醫(yī)藥行業(yè)儀器使用量的增加，其中很重要的一類是水質(zhì)分析儀。對(duì)于水質(zhì)分析儀，藥企主要用來控制工藝用水，同時(shí)監(jiān)測(cè)排放廢水。相信在多領(lǐng)域的共同需求中，TOC分析儀市場(chǎng)必將成為水質(zhì)分析儀器中的一片艷陽天。
下面筆者針對(duì)TOC分析儀的測(cè)定原理及TOC分析方法分析進(jìn)行介紹，以便于大家更加了解TOC分析儀。
測(cè)定原理
總有機(jī)碳（TOC），由專門的儀器——總有機(jī)碳分析儀（以下簡(jiǎn)稱TOC分析儀）來測(cè)定。TOC分析儀，是將水溶液中的總有機(jī)碳氧化為二氧化碳，并且測(cè)定其含量。利用二氧化碳與總有機(jī)碳之間碳含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而對(duì)水溶液中總有機(jī)碳進(jìn)行定量測(cè)定。
市面上常見的TOC分析儀都有兩大基本功能：，首先將水中的總有機(jī)碳充分氧化，生成二氧化碳CO2；第二，測(cè)試新產(chǎn)生的CO2.不同品牌和型號(hào)的TOC分析儀的區(qū)別在于實(shí)現(xiàn)這兩大基本功能的方法不同。常用的氧化技術(shù)有：燃燒氧化法、紫外線氧化法以及超臨界氧化法；而對(duì)CO2的檢測(cè)方法又分：非分散紅外線檢測(cè)，直接電導(dǎo)率檢測(cè)以及選擇性薄膜電導(dǎo)率檢測(cè)。
紫外線氧化法
使用UV燈照射待測(cè)水樣，水會(huì)分解成羥基和氫基，羥基和氧化物結(jié)合會(huì)生成CO2和水，然后檢測(cè)新生成的CO2即可計(jì)算出總有機(jī)碳含量。在使用紫外線氧化法時(shí)，通過添加二氧化鈦，過硫酸鹽等可以提高氧化能力。紫外線氧化法的優(yōu)點(diǎn)是氧化效率高，保養(yǎng)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是UV燈管需要定期更換。
燃燒氧化法
其中燃燒氧化—非分散紅外吸收法優(yōu)勢(shì)是只需一次性轉(zhuǎn)化，流程簡(jiǎn)單、重現(xiàn)性好、靈敏度高，缺點(diǎn)是探測(cè)器需頻繁校準(zhǔn)，體積大及預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng)，必須使用酸、催化劑和載氣。燃燒氧化—非分散紅外吸收法，按測(cè)定TOC值的不同原理又可分為差減法和直接法兩種。
超臨界水氧化法
超零界水氧化（Supercritical Water Oxidation — SCWO）技術(shù)原先被用于處理大體積廢水、污泥和被污染過的土壤。GE是將這種技術(shù)運(yùn)用于商業(yè)實(shí)驗(yàn)室TOC分析儀的公司，當(dāng)溫度和壓力高于水的臨界點(diǎn)（375°C和3,200psi）時(shí)，有機(jī)廢物迅速被水中的氧化劑徹底氧化。超臨界水的特性均可以使有機(jī)碳極、快速地氧化為二氧化碳，即便存在使用非超臨界氧化方式時(shí)會(huì)造成負(fù)干擾的氯化物及其他無機(jī)物也無妨。而且使用SCWO技術(shù)的TOC分析儀對(duì)維護(hù)和校準(zhǔn)的要求也不高。超臨界水氧化法的優(yōu)點(diǎn)在于氧化完全迅速，可以耐受高鹽份化合物；缺點(diǎn)是不能檢測(cè)低TOC濃度的水樣。
電導(dǎo)率檢測(cè)法
TOC電導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)能夠測(cè)量液態(tài)的CO2。業(yè)界采用的主要有兩種電導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)：一種是直接電導(dǎo)率法，另外一種是薄膜電導(dǎo)率檢測(cè)法（又稱選擇性電導(dǎo)率法）。采用兩種電導(dǎo)率法的TOC分析儀校驗(yàn)結(jié)果都很穩(wěn)定，檢測(cè)精度高。這兩種技術(shù)主要的區(qū)別在于，直接電導(dǎo)率法比較容易受雜酸性，鹵化有機(jī)物等的干擾；而薄膜電導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)抗干擾性更佳。
薄膜電導(dǎo)率檢測(cè)法
薄膜電導(dǎo)率檢測(cè)法是GE TOC分析儀使用較多的檢測(cè)方法，TOC分析儀使用的膜能防止雜離子的通過，確保檢測(cè)的只是CO2的含量，從而使TOC的讀數(shù)更為。
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