一、簡(jiǎn)介

水質(zhì)總有機(jī)碳toc分析儀是北京北廣精儀儀器設(shè)備有限公司獨(dú)立研制的產(chǎn)品， 用于測(cè)定水樣中總有機(jī)碳的濃度，具有高靈敏度和精確度。

水質(zhì)總有機(jī)碳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(cè)定采用了電導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)。通過(guò)測(cè)定未經(jīng)氧化反應(yīng)器的樣品的總 無(wú)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(lái)計(jì)算總有機(jī)碳濃 度。總有機(jī)碳濃度即總碳濃度與總無(wú)機(jī)碳濃度之間的差值： TOC = TC–TIC。

TOC分析儀可以檢測(cè)TOC濃度從0.001mg/L到1.000mg/L的水樣。本產(chǎn)品操作簡(jiǎn)單， 維護(hù)費(fèi)用低，無(wú)需添加化學(xué)試劑，操作人員無(wú)需特殊培訓(xùn)或?qū)�業(yè)化學(xué)知識(shí)。

1.1 系統(tǒng)組成

TOC 分析儀的組成包括以下 7 個(gè)主要部分：

① 在線檢測(cè)裝置（在線型儀器配備）

② 樣品蠕動(dòng)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(cè)裝置

進(jìn)入儀器內(nèi)部后水樣的流速大約為 0.5 ml/min 。進(jìn)入在線檢測(cè)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(cè)裝置的排出液均由排液管排出。

1.3 離線檢測(cè)

離線檢測(cè)時(shí)， 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(guò)濾膜（孔徑 60μm 或更小） 過(guò) 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(dòng)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(guò)延遲線圈進(jìn)入二氧化碳傳感

器，檢測(cè) TIC ，另一路通過(guò)氧化反應(yīng)器利用紫外燈（UV 燈） 加二氧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(cè) TC 。總有機(jī)碳可通過(guò)這個(gè) 差值計(jì)算得到： TOC = TC–TIC。

1.5 氧化反應(yīng)器

儀器利用 UV 射線在二氧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(gè) 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(gè)月，當(dāng)更換時(shí)間到期時(shí)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(gè)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(cè) 量采用雙精度技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償。TIC 傳感器用于檢測(cè)未經(jīng)氧化的水 樣中二氧化碳濃度，同時(shí)檢測(cè)水樣的電導(dǎo)率值； TC 傳感器用于檢測(cè)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(cè)量循環(huán)

儀器每 4 分鐘檢測(cè)得出一個(gè)數(shù)據(jù)（包括 TOC 值和電導(dǎo)率值），在 4 分鐘的測(cè)量循環(huán) 中 TC 和 TIC 是獨(dú)立檢測(cè)的。

二、結(jié)構(gòu)特征與工作原理

2.1 工作原理


1 — 鍍有二氧化鈦的螺旋石英玻璃管 2 — 紫外燈
3 — 電導(dǎo)率傳感器 4 — 延遲線圈 5 — 蠕動(dòng)泵

圖 2-4 工作原理示意圖

水樣通過(guò)進(jìn)樣口進(jìn)入儀器后由分流器分成相等的兩份，其中一份通過(guò)延遲線圈 4, 進(jìn)入二氧化碳傳感器 3 檢測(cè) TIC ，另一份通過(guò)鍍有二氧化鈦的螺旋石英玻璃管 1 ，并在 紫外燈 2 的照射下將水中有機(jī)物催化分解為二氧化碳，進(jìn)入電導(dǎo)率傳感器 3 檢測(cè) TC。

總有機(jī)碳可通過(guò)這個(gè)差值計(jì)算得到： TOC = TC–TIC，后廢液通過(guò)蠕動(dòng)泵 5，從排液管 流出。

2.2 應(yīng)用范圍

該儀器可用于檢測(cè)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(cè)。

在制藥領(lǐng)域和生物化學(xué)領(lǐng)域清潔驗(yàn)證過(guò)程中，可用于驗(yàn)證清潔效果。

該儀器具有在線檢測(cè)功能，可以在線監(jiān)測(cè)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(guò)程、電廠去離子水制備過(guò)程等。

三、技術(shù)參數(shù)及特點(diǎn)

3.1 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(cè)極限： 0.001mg/L

檢測(cè)精度： ±4%

檢測(cè)范圍： 0.001mg/L～1.000mg/L

分析時(shí)間： 4min

響應(yīng)時(shí)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(duì)濕度： ≤ 85%

重復(fù)性誤差： ≤ 3%

零點(diǎn)漂移： ±5%

量程漂移： ±5%

3.2 特點(diǎn)

① 不需要添加酸試劑、氧化劑和任何氣體，無(wú)需附加日常維護(hù)費(fèi)。

② 操作簡(jiǎn)單、快捷、可靠。使用者無(wú)需專業(yè)知識(shí)和專門培訓(xùn)。

③ 針對(duì) TOC1000ppb 以下去離子水的檢測(cè)設(shè)計(jì)，在線、離線檢測(cè)可以切換使用。

④ 超大的存儲(chǔ)器能自動(dòng)存儲(chǔ)近 12 個(gè)月連續(xù)檢測(cè)的數(shù)據(jù)， 可以查詢?nèi)我庖惶斓臋z 測(cè)記錄，并能打印檢測(cè)結(jié)果。

⑤ 檢測(cè)速度快，一次檢測(cè)分析時(shí)間僅為 4 分鐘。

⑥ 同步檢測(cè)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(dòng)的上限報(bào)警輸出，超出設(shè)定的檢測(cè)結(jié)果時(shí)可以提醒操作者。

⑨ 易于按照 USP <643>和 EP <2.2.44>以及中國(guó)藥典 2005 年版附錄Ⅷ R 所要求的 TOC 檢測(cè)方法進(jìn)行系統(tǒng)適應(yīng)性驗(yàn)證。

⑩ 超大的 320*234 的點(diǎn)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。

四、使用與操作方法

開始檢測(cè)并計(jì)入檢測(cè)次數(shù)，檢測(cè)完畢后顯示一次檢測(cè)結(jié)果，其中幾次檢測(cè)的結(jié) 果均自動(dòng)保存在查詢記錄當(dāng)中。檢測(cè)次數(shù)的設(shè)置方式為： 用“選擇”鍵移動(dòng)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(guò)程