雙氧水裝置在線TOC分析儀的工作原理是:樣品中的有機(jī)物在紫外線(UV)的作用下被氧化成二氧化碳,二氧化碳的測定采用了電導(dǎo)率檢測技術(shù)。通過測定未經(jīng)氧化反應(yīng)器的樣品的總無機(jī)碳(TIC或IC)濃度,和經(jīng)氧化后得到的樣品的總碳(TC)濃度來計算總有機(jī)碳濃度??傆袡C(jī)碳濃度即總碳濃度與總無機(jī)碳濃度之間的差值:TOC = TC–TIC。
一、簡介
雙氧水裝置在線TOC分析儀用于測定水樣中總有機(jī)碳的濃度,具有高靈敏度和精確度。
雙氧水裝置在線TOC分析儀的工作原理是:樣品中的有機(jī)物在紫外線(UV)的作用下被氧化成二氧化碳,二氧化碳的測定采用了電導(dǎo)率檢測技術(shù)。通過測定未經(jīng)氧化反應(yīng)器的樣品的總無機(jī)碳(TIC或IC)濃度,和經(jīng)氧化后得到的樣品的總碳(TC)濃度來計算總有機(jī)碳濃度??傆袡C(jī)碳濃度即總碳濃度與總無機(jī)碳濃度之間的差值:TOC = TC–TIC。
TOC分析儀可以檢測TOC濃度從0.001mg/L到1.000mg/L的水樣。本產(chǎn)品操作簡單,維護(hù)費用低,無需添加化學(xué)試劑,操作人員無需特殊培訓(xùn)或?qū)I(yè)化學(xué)知識。
二、主要技術(shù)參數(shù)
電 源: 220V±22V
電源頻率: 50Hz±1Hz
額定功率: 100W
基本尺寸: 44cm×18cm×26cm
檢測極限: 0.001mg/L
檢測精度: ±4%
檢測范圍: 0.001mg/L~1.000mg/L
分析時間: 4min
響應(yīng)時間: 15 min 以內(nèi)
樣品溫度: 1-95℃
環(huán)境溫度: 10-40℃ 溫度變化在±5℃/d 以內(nèi)
內(nèi)部樣品流速: 0.5 ml/min
相對濕度: ≤ 85%
重復(fù)性誤差: ≤ 3%
三、1.1系統(tǒng)組成
TOC 分析儀的組成包括以下 7 個主要部分:
① 在線檢測裝置(在線型儀器配備)
② 樣品蠕動泵
③ 分流器
④ 氧化反應(yīng)器
⑤ 二氧化碳傳感器
⑥ 微處理控制器和電子線路板
⑦ 輸出接口
1.2 在線檢測裝置
進(jìn)入儀器內(nèi)部后水樣的流速大約為0.5ml/min。進(jìn)入在線檢測裝置的水樣溫度可以在1~95℃范圍內(nèi),儀器的廢液和在線檢測裝置的排出液均由排液管排出。
1.3 離線檢測
離線檢測時,儀器可從樣品瓶或其它沒有壓力的容器直接取樣。儀器管路沖洗和儀器校準(zhǔn)應(yīng)在離線狀態(tài)操作。若樣品中有不可溶性微粒,應(yīng)經(jīng)過濾膜(孔徑 60μm 或更?。┻^ 濾后進(jìn)入儀器,以防止樣品中的微粒阻塞儀器。儀器的進(jìn)樣管為 1/16 英寸的 Teflon管,經(jīng)蠕動泵抽進(jìn)管路中的水樣流速約為 0.5 ml/min。
1.4 分流器
水樣進(jìn)入儀器后分成相同流量的兩路,其中一路通過延遲線圈進(jìn)入二氧化碳傳感
器,檢測TIC,另一路通過氧化反應(yīng)器利用紫外燈(UV 燈)加二*化鈦薄膜光催化氧化作用將有機(jī)物分解為二氧化碳,進(jìn)入二氧化碳傳感器檢測TC。總有機(jī)碳可通過這個差值計算得到:TOC =TC–TIC。
1.5 氧化反應(yīng)器
儀器利用UV射線在二*化鈦光催化劑的作用下將有機(jī)化合物氧化成二氧化碳,氧化反應(yīng)器是一個UV燈外包螺旋形的石英管。UV 燈發(fā)出 185nm 和 254nm 的光線,
使水產(chǎn)生光分解。
H2O + hν(185nm)(TiO2 )
OH· + H·
羥基自由基(OH·)能把有機(jī)化合物氧化為二氧化碳。
有機(jī)物 + OH·
CO2 + H2O
UV燈的使用壽命為6個月,當(dāng)更換時間到期時儀器將出現(xiàn)警告信息,提醒用戶更換UV燈。
1.6 二氧化碳傳感器
儀器上安裝有兩個二氧化碳傳感器,由電導(dǎo)率傳感器和溫度傳感器組成。電導(dǎo)率測 量采用雙精度技術(shù),可以實現(xiàn)自動校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償。TIC 傳感器用于檢測未經(jīng)氧化的水 樣中二氧化碳濃度,同時檢測水樣的電導(dǎo)率值; TC 傳感器用于檢測水樣本身含有的二 氧化碳和水樣中有機(jī)物經(jīng)分解后產(chǎn)生的二氧化碳濃度的總和。
1.7 二氧化碳測量循環(huán)
儀器每4分鐘檢測得出一個數(shù)據(jù)(包括 TOC 值和電導(dǎo)率值),在4分鐘的測量循環(huán)中TC和TIC是獨立檢測的。
應(yīng)用范圍
該儀器可用于檢測制藥工業(yè)中純化水、注射用水和去離子水中有機(jī)碳的濃度; 也可 用于半導(dǎo)體行業(yè)中超純水TOC的檢測。
在制藥領(lǐng)域和生物化學(xué)領(lǐng)域清潔驗證過程中,可用于驗證清潔效果。
該儀器具有在線檢測功能,可以在線監(jiān)測制藥工業(yè)的制水系統(tǒng)、半導(dǎo)體工業(yè)的超純 水制備系統(tǒng)和晶片工藝過程、電廠去離子水制備過程等。
特點
①不需要添加酸試劑、氧化劑和任何氣體,無需附加日常維護(hù)費。
②操作簡單、快捷、可靠。使用者無需專業(yè)知識和專門培訓(xùn)。
③針對 TOC1000ppb 以下去離子水的檢測設(shè)計,在線、離線檢測可以切換使用。
④超大的存儲器能自動存儲最近 12 個月連續(xù)檢測的數(shù)據(jù), 可以查詢?nèi)我庖惶斓臋z測記錄,并能打印檢測結(jié)果。
⑤檢測速度快,一次檢測分析時間僅為 4 分鐘。
⑥同步檢測水樣的電導(dǎo)率值,將 TOC 分析儀與電導(dǎo)率儀合二為一。
⑦體積小、重量輕、耗能少、攜帶方便。
⑧具有自動的上限報警輸出,超出設(shè)定的檢測結(jié)果時可以提醒操作者。
⑨易于按照 USP<643>和 EP<2.2.44>以及中國藥典 2005 年版附錄Ⅷ R 所要求的 TOC 檢測方法進(jìn)行系統(tǒng)適應(yīng)性驗證。
⑩超大的320*234 的點陣真彩顯示器以及人性化的界面,具有 RS232 數(shù)據(jù)接口和 打印機(jī)接口。
使用與操作方法
開始檢測并計入檢測次數(shù),檢測完畢后顯示最終一次檢測結(jié)果,其中幾次檢測的結(jié)果均自動保存在查詢記錄當(dāng)中。檢測次數(shù)的設(shè)置方式為: 用“選擇"鍵移動光標(biāo), 用“設(shè)置" 鍵修改數(shù)字,按“確定"鍵進(jìn)行確認(rèn),進(jìn)入分析界面。進(jìn)行四次沖洗過程。
TOC分析儀的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,不同行業(yè)中的具體用途:
1. ?制藥行業(yè)?
•?藥品用水質(zhì)量監(jiān)控?:確保注射用水、純化水等符合《中國藥典》的TOC限值要求。
•?清洗驗證(CIP/SIP)?:驗證清洗后設(shè)備表面無有機(jī)殘留,防止交叉污染。
•?在線監(jiān)測制水系統(tǒng)?:實時監(jiān)控制藥用水系統(tǒng)的TOC波動,確保水質(zhì)穩(wěn)定。
2. ?電子與半導(dǎo)體行業(yè)?
•?超純水系統(tǒng)監(jiān)測?:芯片制造中,超純水的TOC需控制在極低水平(如ppb級),避免生產(chǎn)缺陷。
•?晶圓清洗用水檢測?:確保清洗用水無有機(jī)污染,保障晶圓表面潔凈度。
•?工藝水循環(huán)系統(tǒng)評估?:監(jiān)測循環(huán)水中TOC變化,優(yōu)化工藝用水效率。
3. ?化工與精細(xì)化工?
•?生產(chǎn)用水質(zhì)量控制?:確保反應(yīng)用水純度,避免影響產(chǎn)品性能。
•?溶劑回收系統(tǒng)監(jiān)控?:監(jiān)測回收溶劑中的TOC,評估回收效率。
•?工藝中有機(jī)殘留評估?:檢測反應(yīng)后物料中的有機(jī)殘留,確保產(chǎn)品純度。
4. ?環(huán)境與水處理?
•?工業(yè)廢水排放檢測?:監(jiān)測廢水中有機(jī)污染物濃度,確保達(dá)標(biāo)排放。
•?地表水水質(zhì)變化趨勢評估?:通過長期監(jiān)測TOC,評估水體富營養(yǎng)化趨勢。
•?水廠出水穩(wěn)定性驗證?:確保飲用水處理工藝有效,防止消毒副產(chǎn)物生成。
5. ?科研與高等院校實驗室?
•?實驗室超純水系統(tǒng)維護(hù)?:確保實驗用水的潔凈度,避免干擾實驗結(jié)果。
•?試劑級水質(zhì)驗證?:驗證試劑用水的TOC是否符合實驗要求。
•?環(huán)境污染分析研究?:用于水體中有機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究。
6. ?食品與飲料行業(yè)?
•?清洗水驗證?:確保食品設(shè)備清洗后無有機(jī)殘留,防止交叉污染。
•?工藝用水安全控制?:監(jiān)測生產(chǎn)用水中的TOC,保障食品安全。
•?食品包裝設(shè)備沖洗驗證?:驗證包裝設(shè)備沖洗用水的潔凈度。
7. ?電力行業(yè)?
•?純化水、注射用水及超純水檢測?:實時監(jiān)控水質(zhì),確保用水安全與合規(guī)。
8. ?半導(dǎo)體行業(yè)?
•?超純水TOC測定?:對超純水樣品進(jìn)行直接測定,滿足電子工業(yè)超純水的嚴(yán)苛檢測需求。
9. ?其他特殊應(yīng)用?
•?固體樣品分析?:部分型號支持土壤、沉積物等固體介質(zhì)中的有機(jī)碳含量檢測。
•?高鹽樣品檢測?:通過ICR附件解決高無機(jī)碳樣本干擾問題,適應(yīng)高鹽樣品檢測需求。
TOC分析儀因其快速響應(yīng)、全面性強(qiáng)、維護(hù)成本低等優(yōu)勢,成為水質(zhì)監(jiān)測中的工具。
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