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TECHNICAL ARTICLESTOC分析儀是科研、生產(chǎn)、軍工、醫(yī)療等領域的重要設備。隨著科技的不斷發(fā)展和進步,儀器儀表的種類也越來越多,功能和性能也越來越先進。其中,TOC分析儀是一種廣泛應用于水質(zhì)分析的高精度儀器。
TOC分析儀廠家將從以下幾個方面對TOC分析儀進行分析:
1. 基本原理
2. 分類
3. 工作流程
4. 主要技術參數(shù)
5. 應用領域
6. 發(fā)展趨勢
一、基本原理
TOC全稱為Total Organic Carbon,即有機碳總量,是一種衡量水中有機物總量的重要指標。水中的有機物主要來源于污染物以及自然生物活動,其中含有毒性和有害物質(zhì)。TOC分析儀可以準確快速地測量水中總有機碳的含量,從而評估水的質(zhì)量和安全。
基本原理是利用化學氧化反應使水樣中的有機碳轉(zhuǎn)化為CO2,并利用二氧化碳氣體傳感器檢測水樣中CO2的含量,據(jù)此計算出水樣中有機碳的濃度。
二、分類
TOC分析儀按照分析方法可分為:
1. 快速氧化法
這種方法使用高濃度的氧化劑(通常是過氧化氫或臭氧)將樣品中的有機物轉(zhuǎn)化為CO2并進一步檢測??焖傺趸ǚ譃橥獠垦鯕鈿怏w供應型和內(nèi)置氧氣生成型兩種。
2. 超純水法
這種方法與傳統(tǒng)方法相比更簡單,并且更加環(huán)保。它利用特定的氧化劑將總有機碳(TOC)氧化為CO2并進行檢測。
TOC分析儀按照工作原理可分為:
1. 光化學氧化法
光化學氧化法使用紫外線光線來激活混合了氧氣和硫酸的水樣。這種方法可以快速且準確地測量樣品中有機物的濃度。
2. 熱氧化法
這種方法使用氧化劑(通常是高濃度的臭氧或氧氣)在高溫下對樣品進行氧化,將其轉(zhuǎn)化為可檢測的二氧化碳。
三、TOC分析儀廠家工作流程
工作流程包括樣品預處理、氧化和檢測三個步驟:
1. 樣品預處理
在對樣品進行測量之前,需要進行預處理,以確保其符合測量標準。在此過程中,必須將樣品凈化,并將其轉(zhuǎn)化為可測量的形式。
2. 氧化
氧化是將樣品中的有機物轉(zhuǎn)化為CO2的過程。常用的氧化劑有高濃度的臭氧、氧氣和過氧化氫。
3. 檢測
檢測是針對已經(jīng)被氧化的樣品進行的。在這個過程中,使用CO2傳感器檢測被氧化物質(zhì)釋放出的CO2。通過對CO2釋放量的測量并進行處理,可以得出樣品中總有機碳的濃度。
四、主要技術參數(shù)
TOC分析儀有許多不同的技術參數(shù),其中一些是評價儀器性能的關鍵:
1. 測量范圍
TOC分析儀在測量水中總有機碳時有兩個范圍:低范圍和高范圍。低范圍可以適用于濃度低的樣品,通常為數(shù)微克/升至數(shù)毫克/升;高范圍可以適用于高濃度的樣品,通常為數(shù)毫克/升至數(shù)百毫克/升。
2. 精確度
精度是指儀器測量結(jié)果與真實值的接近程度。對于大多數(shù)儀器來說,精確度應在測量范圍內(nèi)為±0.5%。
3. 穩(wěn)定性
穩(wěn)定性指儀器測量結(jié)果的重復性和一致性。對于大多數(shù)儀器來說,穩(wěn)定性應在測量范圍內(nèi)為±0.2%。
4. 分辨率
分辨率是指在測量的范圍內(nèi)能夠檢測到最小的差異。分辨率越高,儀器能夠檢測到更小的有機物質(zhì)濃度。
五、應用領域
TOC分析儀廣泛應用于醫(yī)療、環(huán)保、食品制造、制藥、軍工、航天等行業(yè)。
1. 食品制造
TOC分析儀可用于檢測食品制造過程中的水質(zhì),如洗滌、制冷、冷卻和蒸煮水等。
2. 制藥
TOC分析儀可用于檢測制藥工業(yè)中的排放水和生產(chǎn)工藝的水質(zhì)。
3. 醫(yī)療
TOC分析儀可用于檢測醫(yī)療設施的洗手間和飲水設備的水質(zhì)。
4. 環(huán)保
TOC分析儀可用于檢測環(huán)保工業(yè)中涉及到水的生產(chǎn)和處理。
六、發(fā)展趨勢
隨著現(xiàn)代化程度的不斷提高,發(fā)展趨勢很明顯。
1. 智能化
現(xiàn)代化程度的提高,對于儀器儀表的智能化要求也越來越高。未來的TOC分析儀將更加便攜、易用、精確度更高、操作更簡便。
2. 環(huán)保
現(xiàn)代社會對環(huán)保的重視程度越來越高,未來的TOC分析儀將更加環(huán)保,使用更加環(huán)保、安全的氧化劑進行測量,降低對環(huán)境和人的傷害。
3. 精度和速度
TOC分析儀將在精度和速度方面取得更大的進展,用于檢測濃度更低、更精確的有機物質(zhì)濃度,并降低檢測的時間。
制藥行業(yè)中,通過對設備清潔,可以防止產(chǎn)品殘留物以及洗滌劑的污染。但是,直到目前,很難找出一種清潔程序或材料能夠?qū)⒃O備**的清洗,在清洗之后總會有一定量的殘留物留存在設備表面。而要驗證這一清潔程序的效果,針對不同的殘留物,其驗證方法也不同??傆袡C碳(TOC)檢測是確保水質(zhì)純凈度和設備清潔度的重要質(zhì)量控制措施,執(zhí)行時可配合各種取樣場合和效率需求。今上海一制藥企業(yè)用戶綜合產(chǎn)品性質(zhì)、生產(chǎn)工藝等因素,擬定清潔方法,并按照所制定的清潔規(guī)程實施設備清潔,并運用TOC 3000總有機碳分析儀分析了其制藥器具清潔水中的TOC含量,驗證制藥器具的清潔效果。
TOC分析儀廠家講解實驗部分
1、儀器與試劑
1.1 儀器:元析TOC-3000總有機碳分析儀
1.2 試劑:
鄰苯二甲酸氫鉀(基準試劑)
過硫酸鈉(優(yōu)級純)
磷酸(優(yōu)級純)
去二氧化碳蒸餾水(空白樣)
2、實驗方法
2.1 標準溶液的配置
2.1.1 有機碳標準溶液配置
2.1.1.1 有機碳(TOC)標準貯備液:(ρTOC= 1000 mg/L) 準確稱取鄰苯二甲酸氫鉀(預先在110 ℃~120 ℃下干燥至恒重)2.1255 g,置于燒杯中,加純水溶解后,轉(zhuǎn)移此溶液于1000 mL容量瓶中,用純水稀釋至標線,混勻。
2.1.1.2 無機碳(TIC)標準貯備液:(ρTIC=1000 mg/L) 準確稱取無水碳酸鈉(預先在105 ℃下干燥至恒重)4.4085 g和碳酸氫鈉(預先在干燥器內(nèi)干燥)3.5000 g,置于燒杯中,加純水溶解后,轉(zhuǎn)移此溶液于1000 mL容量瓶中,用純水稀釋至標線,混勻。
2.1.1.3 總碳標準使用液:(ρTC= 200 mg/L,ρTIC= 100 mg/L) 用單標線吸量管分別吸取20.00 mL無機碳標準貯備液(2.1.1.2)和有機碳標準貯備液(2.1.1.1)于200 mL容量瓶中,用純水稀釋至標線,混勻。
2.1.1.4 無機碳標準使用液:(ρTIC= 100 mg/L) 用單標線吸量管分別吸取20.00 mL無機碳標準貯備液(2.1.1.2)于200 mL容量瓶中,用純水稀釋至標線,混勻。
2.2 標準曲線的繪制
2.2.1 配制成總碳濃度為0.0、20.0、40.0、60.0、80.0、100.0mg/L標準溶液系列,采用同體積不同濃度進樣,以碳的質(zhì)量為橫坐標,以積分面積信號為縱坐標,繪制校準曲線;
2.2.2 配制成無機碳濃度為0.0、10.0、20.0、30.0、40.0、50.0mg/L標準溶液系列,采用同體積不同濃度進樣,以碳的質(zhì)量為橫坐標,以積分面積信號為縱坐標,繪制校準曲線;
3、樣品測試
選擇差減法測試模式,依次測試空白頁、標準點和樣品。
4、結(jié)果與討論
TC曲線方程: Y=-468666.6X2+238166.9X+157.7 R2=0.9998
TIC曲線方程: Y=-1157617.9X^2+275288.8X+84.1 R2=0.9998
圖1 TC擬合曲線
圖2 TIC擬合曲線
表1 樣品平行測定6次的結(jié)果
由圖1、圖2和最終的擬合結(jié)果可知,經(jīng)過二次曲線擬合之后,TC與TIC的相關系數(shù)R2均為0.9998,說明兩者線性關系良好;樣品采用差減法進行六次平行測試,扣除空白后,其TC和TIC的相對標準偏差均小于2%,該數(shù)據(jù)重復性好;最終經(jīng)過處理,可以得出該制藥器具清潔水的TOC含量為0.5713 mg/L,該結(jié)果表明了此次制藥器具經(jīng)清洗后仍有少量殘留物,這一數(shù)據(jù)可以為為下一環(huán)節(jié)的生產(chǎn)工作或是進一步深度清洗流程提供參考。
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