光谱分析仪原理(xrf荧光光谱分析仪原理)

TOC分析仪原理与应用TOC分析仪的原理及应用

摘要

TOC分析仪比较了两种总有机碳(TOC)分析仪——湿式氧化分析仪和燃烧分析仪，使用新的USP专论《制药工业用水中有机物的测量》作为指南。TOC分析仪是一种总有机碳分析仪。

碳含量是水中总有机物的综合指标。

TOC可以直接用来描述有机物的总量。因此，将其作为评价水体有机污染程度的重要参考指标。

操作原理

首先将水中有机物的碳氧化成二氧化碳，排除干扰因素后用二氧化碳检测仪测得，然后通过数据处理将二氧化碳气体含量换算成水中有机物的浓度。通过不断的研究和实验，TOC检测方法已经从传统的复杂技术逐渐变得方便、准确。

app应用

1.发电厂

核燃料和化石燃料。

冷凝水/循环水、冷却水、锅炉供水和废水中的TOC。

为了减少排放到大气中的CO2量，已经开发了CO2处理技术。例如，来自化石燃料发电厂的CO2被乙醇胺溶液吸收。

2.化学和石油工业

检查冷却水和设备冷凝液回流中的有机物溢出。

无机化学品的纯度，如H2SO4和H2O2。

废水中的有机负荷和产物损失。

3.其他应用

例如，食品和饮料行业检查原水的质量和水的纯度。

检查输入和再循环回路中的水:

防止成膜或起雾。

快速检查产品损失和过程泄漏。

检测微生物生长。

测量供水中的有机酸以避免设备腐蚀。

监控冷凝液中的油，防止损坏热交换器。

锅炉供水-TOC值可用于监测油和脂肪含量。这一点很重要，因为油和脂肪会引起泡沫或成核，并成为腐蚀性产品(如铁锈)的粘性核心，从而损坏锅炉。TOC监测也可以防止结垢。

洗涤剂中油污染的测定。

水泥制品中碳酸钙的测定。因为水泥是碱性的，含有大量的Ca，与大气中的CO2缓慢反应生成CaCO3，导致水泥变质，影响耐久性。TOC分析仪和固体取样装置可用于测量。

TOC分析仪原理与应用TOC分析仪的原理及应用

分类

1.湿式氧化(过硫酸盐)-非分散红外检测(NDIR)

在该方法中，待测样品在氧化前用磷酸处理以除去无机碳，然后测量TOC的浓度。大多数现代TOC连续分析仪都是湿式氧化。对于复杂水体(如腐殖酸、高分子化合物等)，湿式氧化是不够的。)，所以不适合TOC含量高的水体，但对于地表水等常规水体是有可能的。

2.高温催化燃烧氧化-非色散红外检测(NDIR)

催化燃烧氧化的应用时间比湿式氧化晚很多，但由于其燃烧彻底，可以应用于重污染的河流、海水和工业废水。

3.紫外氧化-非色散红外检测(NDIR)

方法与湿式氧化相同，但利用紫外(185nm)照射的原理，在样品进入紫外反应器前将无机碳去除，得到更准确的结果。紫外氧化法不适用于颗粒有机物、药物、蛋白质等TOC含量较高的情况，但可用于原水、工业用水等水体。

4.紫外(UV)-湿(过硫酸盐)氧化-非分散红外检测(NDIR)

这样紫外氧化和湿式氧化相互配合，相辅相成，氧化降解效果优于两者。由于紫外氧化不能用于TOC含量高的水中，通过两者的配合，可以用于重污染水的测量。由于其适用性强、测量范围广、普及性高、技术成熟等特点。

5.电导法

该方法涉及的主要装置是电导池，它由参比电极、测量电极、气液分离器、离子交换树脂、反应线圈、NaOH导电液等组成。电导池的优点是价格低廉，易于推广，但稳定性差。

6.臭氧氧化法

利用臭氧的强氧化性和臭氧氧化作为TOC检测技术，反应速度快，无二次污染，应用价值高。因此，这种方法的应用前景非常可观。

7.电阻法

这种方法近年来一直在应用。原理是在温度补偿的前提下，测量样品紫外氧化前后的电阻率差异。但这种方法对被测水体的来源有严格的要求。只能使用清洁的工业用水和纯水，应用方向单一。

8.紫外线法

紫外吸收光谱在TOC检测分析中的应用可以追溯到1972年。研究了城市污水处理中二级出水和河水的TOC与254nm处紫外吸光度(A)的线性关系。经过几十年的发展，该方法以其快速、非接触测量、重复性好、维护量少等优点得到了迅速发展。

9.超声波空声致发光方法

化学已经成为一个蓬勃发展的研究领域，声致发光已经涉及到环境保护领域。中国学者在基础研究和应用研究方面做了大量工作。近年来，这种独特的方法得到了专家们的认可。具有无二次污染、无需添加试剂、设备简单等优点。

TOC分析仪原理与应用TOC分析仪的原理及应用

维持

每周维护:

1、检查仪器运行是否正常。

2.检查反应溶液、标准溶液和冲洗溶液是否需要更换。

3.检查管道是否堵塞。每月维护:正确的氨氮分析仪。如果修正失败，请参考修正失败的处理流程。

每6个月维护一次:

1.检查仪器内部的蠕动泵管、收缩阀管和取样管是否需要更换。

2.检查仪器的电磁阀是否正常工作。

3.检查氨氮电极是否更换。

4.检查加热装置是否正常。

需要注意的事项

操作环境空房间要求:TOC分析仪必须在室内，或相当于防风罩外围设备的室内条件。分析仪放置在干净的平面上，房间空和承重足以满足仪器的尺寸和重量要求；仪器的固定位置可以放在墙上或其他固定设备上。(关于仪器的安装尺寸，请参见下页的样图)。

工作环境温度要求:避免阳光直射和高温；如果分析仪在过高的温度(超过40°C)下运行，分析仪可能无法正常工作。如果温度过低(10°C)，分析仪的测量结果可能不正确，或者管道可能损坏。(温度为10-40摄氏度..如果温度低于零度，可能会损坏仪器内部的管道或部件。

设备供电要求:标准220V/50Hz三芯单相电源线，50/60Hz，完整接地，中间一个开关，三根线连接仪器。如果电源不稳定，设备不稳定或者电子元件损坏，建议安装UPS。人体释放的静电可能会损坏仪器。因此，请在操作前将其放电。

其他要求:【灰尘】环境应少灰尘，以减少灰尘对仪器运行和仪器内部电路板的影响，避免短路或影响仪器性能；【挥发性物质】仪器不应与含有挥发性有机化合物(如液相或气相)的分析仪器放在同一实验室；【振动】本仪器为高精度分析仪器，应小心轻放，避免剧烈振动。

排除故障

(1)有时(尤其是寒冷的冬天)，当1)TOC分析仪开启时，主机温度显示屏上会出现Er2标志，仪器无法正常开启。在这种情况下，首先要考虑环境温度是否达标。对于一般进口分析仪器设备，要求环境温度为20？湿度低于60%，否则会影响仪器的正常运行。排除这类故障的方法很简单。提高室内环境温度，大约40分钟后再开机。

(2)进样量也会直接影响测试结果的准确性。一般来说，喷射量越大，曲线峰值越高，但喷射量太大会导致燃烧效率低或不完全。另外，如果样品中有悬浮物，一定要过滤掉。对于美国的Apollo9000 TOC分析仪，如果是手动进样，一般100mg/L以下的浓度可以输入50L在100-500毫克/升的浓度范围内，注射量为30-40升；50 ~ 2000 mg/L，注射量20 ~ 30L2000-5000毫克/升，注射量为10-20升；超过500mg/l，注入量不得超过15L。

(3)标准溶液的配制必须准确(称量准确、定容)，标准溶液应采用不含有机物的蒸馏水配制。

(4)载气必须是高纯度的(99.999%)。曝气后，水样经酸化去除被二氧化碳分解的无机碳酸盐，然后注入高温燃烧管，可直接测定总有机碳。可见，载气的纯度直接影响测量结果的准确性。

(5)除非另有说明，所有试剂均为分析纯，且所用的水为不含二氧化碳的蒸馏水。不含二氧化碳的蒸馏水:将烧杯中的蒸馏水煮沸蒸发(蒸发量的10%)，稍冷却，然后放入有碱和石灰管的底瓶中。

(6)内因导致的失败主要是实验参数选择不当。对于样品分析，首先打开Apollo9000 TOC分析仪工作站。如果使用舟皿进样，在设置参数时，必须单击主菜单设置下的仪器，并在首选项列下调用不带自动进样器的样品引入。另外两个参数不能选择。否则会造成仪器的误操作。在实践中，按开始。如果三步运行框一直不出现在电脑屏幕上，主机面板左上角的吸收泵就一直上下移动，仪器就无法正常运行。这时就需要考虑仪器的上述初始参数是否设置错误。自动进样器应改为无自动进样器，并立即启动机器运行。流速过快或过慢都不利于反应过程的完成。

资料来源:www.zimex.com.cn