دستگاه آنالیزور TOC

آنالیزور TOC چیست؟

انواع مختلفی از مواد آلی می‌تواند در آب وجود داشته باشد، که نمی‌توان به صورت جداگانه میزان آن را بدون تلاش تحلیلی قابل توجه و در مدت زمان کوتاه تعیین کرد. به همین دلیل است که از پارامتر مجموع TOC (کل کربن آلی) استفاده می‌شود.

تجزیه کننده کل کربن آلی (که به آن آنالیزورهای TOC نیز گفته می‌شود) میزان کل کربن آلی موجود در یک نمونه مایع یا آب را اندازه‌گیری می‌کند. تشخیص TOC به دلیل تأثیراتی که ممکن است TOC ها بر سلامتی داشته باشند مهم است، بدون در نظر گرفتن اثرات زیست محیطی و پیامدهای فرآیندهای تولید دارویی. از آنجایی که تمام آنالیزورهای کربن آلی کل فقط کربن کل را اندازه گیری می‌کنند، یک آنالیزور TOC همیشه نیاز به محاسبه کربن معدنی (IC) دارد که همیشه وجود دارد. آنالایزورهای TOC، از جمله یک آنالیزور قابل حمل TOC، از همان تکنیک اساسی استفاده می‌کنند که در آن اسید به نمونه مایع اضافه می‌شود تا IC را حذف کند. در این مرحله، IC به گاز دی اکسید کربن تبدیل می‌شود. سپس توسط یک گاز حامل از مایع خارج می‌شود و در آنجا نمونه بدون کربن غیر آلی اکسید می‌شود و دی اکسید کربن تولید شده از فرآیند اکسیداسیون مستقیماً با کل کربن آلی TOC در نمونه ارتباط دارد. روش های مختلفی برای معرفی نمونه به آنالیزورهای TOC وجود دارد، از جمله استفاده از سرنگ، نمونه برداری خودکار و نمونه برداری حلقه ای (Loop). یک پارامتر مهم برای تعیین میزان کربن آلی کل، محدوده اندازه‌گیری است. میزان جریان گاز حامل، متوسط زمان تجزیه و همچنین دمای فرآیند برای تجزیه و تحلیل کل کربن آلی مهم هستند.

روش های اندازه گیری TOC

 TOC به طور کلی با اکسیداسیون ترکیبات آلی موجود اندازه‌گیری می‌شود. بسته به ماهیت و غلظت TOC در حال اندازه گیری و الزامات تحلیلی (به عنوان مثال سرعت و حساسیت) انواع روش‌های گوناگون اکسیداسیون استفاده می‌شود.

- احتراق در دمای بالا در 1200 درجه سانتی‌گراد در جو غنی از اکسیژن. CO2 تولید شده برای از بین بردن تداخل از طریق لوله‌های اسکرابر عبور داده می‌شود و با جذب مادون قرمز غیر پراکنده (NDIR) اندازه‌گیری می شود.

- اکسیداسیون کاتالیزوری در دمای بالا در دمای 680 درجه سانتی‌گراد در یک محیط غنی از اکسیژن در داخل لوله‌های پر از کاتالیزور پلاتین و به دنبال آن NDIR.

-اکسیداسیون حرارتی- شیمیایی با حرارت و اکسید کننده شیمیایی، معمولاً پرسولفات.

- اکسیداسیون شیمیایی با اشعه ماوراء بنفش و یک اکسید کننده شیمیایی، معمولاً یک پرسولفات.

- اکسیداسیون توسط نور ماوراء بنفش (UV) به تنهایی یا با کاتالیزور. روش اکسیداسیون ماوراء بنفش معتبرترین و کمترین روش نگهداری را برای تعیین TOC در آب های فوق خالص ارائه می‌دهد.

 دستگاه آنالیزور TOC

 

 روش های احتراق (1 و 2) عمدتا برای غلظت های بالاتر TOC یا جایی که سطوح بالای ذرات وجود دارد استفاده می‌شود. اکسیداسیون پرسولفات، تقویت شده با اشعه ماوراء بنفش یا حرارت، به طور گسترده‌ای برای تعیین TOC آزمایشگاهی در بسیاری از انواع آب از نوشیدنی تا درجه دارویی و الکترونیکی استفاده می‌شود. CO2 تولید شده معمولاً با NDIR یا با تغییر رسانایی که هنگام حل شدن در یک جریان جداگانه از آب خالص تولید می‌کند، اندازه گیری می‌شود.

برای حذف اثر سایر محصولات اکسیداسیون، گاز ممکن است از یک غشا عبور کند. TOC در سطح ppb قابل تشخیص است. تمام آنالایزورهای TOC که CO2 را اندازه گیری می کنند شامل CO2 بی کربنات ها و کربنات ها خواهند بود مگر اینکه این کربن غیر آلی (IC) در نظر گرفته شود. IC را می‌توان با اسیدی کردن نمونه به مقدار دو یا کمتر حذف کرد تا IC به عنوان CO2 آزاد شود تا قابل اندازه گیری باشد. باقی مانده TOC غیر قابل تصفیه (NPOC) موجود در مایع سپس اکسید شده و CO2 آزاد می‌کند که برای اندازه گیری به آشکارساز ارسال می‌شود. وضعیت آب های با خلوص بالا و رسانایی پایین تا حدودی متفاوت است. آب با رسانایی به اندازه کافی پایین (مقاومت به 18.2 Mohm.cm نزدیک می‌شود) نمی‌تواند حاوی غلظت‌های قابل توجهی از بی کربنات ها یا کربنات ها (یا سایر نمک های محلول) باشد و برای IC نیازی به تصحیح نیست. همانطور که قبلاً مورد بحث قرار گرفت، همه اندازه‌گیری های سطح ردیابی باید به صورت آنلاین انجام شود. تعدادی از مانیتورهای TOC تکامل یافته اند تا نیاز به نظارت سریع بر سطوح پایین (ppb) TOC در سیستم های آب آزمایشگاهی با خلوص بالا را برآورده سازند. برای اطمینان از اینکه نتایج در دسترس و مربوط به حجم نسبتاً کمی از آب توزیع شده است، به یک واکنش سریع نیاز است. این مانیتورها عموماً رسانایی آب را قبل و بعد از اکسیداسیون اندازه گیری می‌کنند.