كربن آلي كل TOC

كربن آلي كل (TOC) Total Organic Carbon اندازه گيري مقدار كل كربن موجود در تركيبات آلي در آب خالص و سيستم هاي آبي است.

TOC يك تكنيك تحليلي و ارزشمند است كه توسط سازمان‌ها و آزمايشگاه‌ها براي تعيين ميزان مناسب بودن فرآيندهاي تصفيه و خالص سازي آب استفاده مي‌شود.

آب به طور طبيعي حاوي تركيبات آلي است، مگر اينكه فوق خالص باشد.

TOC به يك پارامتر مهم براي نظارت بر سطوح كلي تركيبات آلي موجود تبديل شده است.

اين اتفاق علي‌رغم فقدان همبستگي كمي مستقيم بين كل كربن آلي و غلظت كل تركيبات آلي موجود رخ داده است و نشان‌دهنده اهميت داشتن يك شاخص كلي و آسان براي اندازه‌گيري سطح تقريبي آلودگي آلي است.

هنگام محاسبه كل كربن آلي چه چيزي اندازه گيري مي شود؟

هنگام تكميل تجزيه و تحليل TOC، موارد زير اندازه گيري مي شود:

• TC – كربن كل
• TIC – كل كربن معدني
• POC – كربن آلي قابل پاكسازي
• NPOC – كربن آلي غير قابل پاكسازي
• DOC – كربن آلي محلول
• NDOC – كربن آلي غير محلول

[caption id="attachment_3339" align="alignnone" width="676"] كربن آلي كل TOC[/caption]

اندازه گيري كل كربن آلي TOC

TOC در غلظت هاي بسيار متفاوت در طيف وسيعي از سيستم ها اندازه گيري مي شود.

جدول زير ميزان كربن آلي كل در انواع مختلف آب را نشان مي دهد.

سطوح در هر نوع بسيار متفاوت است اما، به طور كلي، از سطوح زير ppb در آب فوق‌العاده خالص براي كاربردهاي آزمايشگاهي و ميكروالكترونيكي تا صدها ppm در پساب‌ها و جريان‌هاي فرآيند متغير است.

براي بسياري از اين سيستم ها، TOC به تنهايي اطلاعات كافي را ارائه نمي كند.

تركيبات حاوي كربن مي توانند به اشكال مختلف وجود داشته باشند و نسبت هر كدام مي تواند حياتي باشد. تفكيك برخي از اين تقسيمات در نمودار بالا نشان داده شده است.

كربن آلي محلول (DOC) معمولاً به عنوان كربني در نظر گرفته مي شود كه از يك فيلتر 0.45 ميلي متري عبور مي كند.

TOC با اندازه ذرات بزرگ به عنوان ذرات يا غير محلول (NDOC) طبقه بندي مي شود. حدود 50 تا 75 درصد از DOC در آبهاي طبيعي به شكل اسيدهاي آلي پليمري - اسيدهاي فولويك و هيوميك است.

حدود 10 درصد از TOC در كلوئيدها، عمدتاً اسيدهاي هيوميك و مواد معدني مختلف است. 10 تا 20 درصد ديگر مولكول هاي كوچكي هستند كه از تجزيه مواد آلي حاصل مي شوند.

[caption id="attachment_3340" align="alignnone" width="644"] كربن آلي كل TOC[/caption]

آناليز كل كربن آلي TOC

TOC به طور جهاني با اكسيد كردن تركيبات آلي موجود به شكل هايي كه مي توانند كميت شوند اندازه گيري مي شود.

بسته به ماهيت و غلظت TOC اندازه گيري شده و نيازهاي تحليلي (مانند سرعت، حساسيت) از انواع روش هاي اكسيداسيون و تشخيص استفاده مي شود.

احتراق در دماي بالا در 1200 درجه سانتيگراد در فضاي غني از اكسيژن.
2CO توليد شده براي حذف تداخل از لوله هاي اسكرابر عبور داده مي شود و توسط جذب مادون قرمز غير پراكنده (NDIR) اندازه گيري مي شود.
اكسيداسيون كاتاليزوري در دماي بالا در دماي 680 درجه سانتيگراد در يك محيط غني از اكسيژن در داخل لوله هاي پر شده با يك كاتاليزور پلاتين و به دنبال آن NDIR.
حرارتي شيميايي با گرما و يك اكسيد كننده شيميايي، معمولاً يك پرسولفات.
فتوشيميايي با اشعه ماوراء بنفش و يك اكسيد كننده شيميايي، معمولاً يك پرسولفات.
عكس توسط نور ماوراء بنفش (UV) به تنهايي يا با يك كاتاليزور. روش اكسيداسيون اشعه ماوراء بنفش قابل اطمينان ترين و كم نگهداري ترين روش براي تعيين TOC در آب هاي فوق العاده خالص است.

روش‌هاي احتراق (1 و 2) عمدتاً براي غلظت‌هاي بالاتر (ppm يا بيشتر) TOC يا جاهايي كه سطوح بالايي از ذرات وجود دارد استفاده مي‌شوند.

اكسيداسيون پرسولفات، افزايش يافته توسط UV يا گرما، به طور گسترده اي براي تعيين TOC آزمايشگاهي در بسياري از انواع آب از انواع آب آشاميدني تا دارويي و الكترونيكي استفاده مي شود.

براي حذف اثر ساير محصولات اكسيداسيون، گاز ممكن است از يك غشاء عبور كند.

اكسيداسيون خوبي را مي توان به دست آورد، اما يك روش جبراني براي محاسبه خالي از معرف مورد نياز است. TOC

در سطوح ppb قابل تشخيص است.

IC را مي توان با اسيدي كردن نمونه تا مقدار pH 2 يا كمتر حذف كرد تا IC به صورت 2CO آزاد شود كه مي تواند اندازه گيري شود يا تخليه شود.

سپس TOC غير قابل تصفيه (NPOC) موجود در مايع اكسيده مي شود و 2CO آزاد مي كند كه براي اندازه گيري به آشكارساز ارسال مي شود.

وضعيت براي آب هاي با خلوص بالا با رسانايي كم تا حدودي متفاوت است.

آب با رسانايي به اندازه كافي كم (مقاومت نزديك به 18.2 Mohm.cm) نمي تواند حاوي غلظت قابل توجهي از بي كربنات ها يا كربنات ها (يا ساير نمك هاي محلول) باشد و هيچ اصلاحي براي IC لازم نيست.

همانطور كه قبلاً بحث شد، تمام اين اندازه‌گيري‌هاي سطح رديابي بايد به صورت آنلاين انجام شوند.

تعدادي از مانيتورهاي TOC براي پاسخگويي به نياز به نظارت سريع سطوح پايين (ppb) TOC در سيستم‌هاي آب آزمايشگاهي با خلوص بالا تكامل يافته‌اند.

براي اطمينان از در دسترس بودن نتايج و مرتبط بودن با حجم نسبتاً كم آب توزيع شده، به واكنش سريع نياز است.

اين مانيتورها معمولاً هدايت آب را قبل و بعد از اكسيداسيون اندازه گيري مي كنند.

تغيير بر اساس محتواي TOC كاليبره انجام مي گيرد.

به دليل محدوديت هاي زماني، اكسيداسيون هميشه كامل نيست اما براي اهداف نظارت كافي است.

آناليز آنلاين TOC يا در آزمايشگاه؟

در مواردي كه به بخش‌هاي فرعي TOC نياز است، مانند NDOC، نمونه‌ها قبل از تجزيه و تحليل تهيه مي‌شوند.

هنگامي كه فركانس يا سرعت تجزيه و تحليل مورد نياز آن را ترجيح مي دهد، از آناليزهاي آنلاين براي آناليزهاي TOC سطح بالاتر استفاده مي شود.

اندازه گيري هاي آنلاين نيز براي اندازه گيري سطوح TOC زير 50ppb ضروري است تا از آلودگي جلوگيري شود.

اين آلودگي مي تواند ناشي از TOC خارجي در محيط يا ظروف باشد، اما به طور جدي تر، از دي اكسيد كربن موجود در هوا كه به سرعت در آب خالص حل مي شود شامل مي شود .

دي اكسيد كربن با بسياري از تكنيك هاي مورد استفاده براي نظارت بر رديابي TOC تداخل دارد.

جهت سفارش كربن آلي كل TOC با ما تماس بگيريد.

تماس باما