Máy phân tích tổng carbon hữu cơ (TOC) là một công cụ quan trọng để giám sát các chất ô nhiễm hữu cơ trong các cơ quan nước, đất và các quy trình công nghiệp, cốt lõi của công nghệ là chuyển đổi định lượng các chất hữu cơ thành carbon dioxide (CO ₂) và đảo ngược tổng hàm lượng carbon hữu cơ bằng cách phát hiện nồng độ CO ₂. Các tuyến đường công nghệ chính được chia thành quá trình oxy hóa đốt và quá trình oxy hóa UV:

Quá trình oxy hóa đốt

Bằng cách đốt cháy ở nhiệt độ cao (680-900 ℃), các chất hữu cơ trong mẫu được oxy hóa thành CO ₂ dưới tác động của ống oxy hóa xúc tác gốm. Phương pháp này có hiệu quả oxy hóa cao và thích hợp cho các mẫu vật chất hữu cơ nồng độ cao (chẳng hạn như nước thải công nghiệp), nhưng có thể gây tắc nghẽn hoặc ăn mòn các thành phần của các mẫu muối do nhiệt độ cao.

Quá trình oxy hóa UV

Quá trình oxy hóa chất hữu cơ đạt được ở nhiệt độ thấp bằng cách sử dụng tia UV 185nm phối hợp với hydro peroxide/ozone. Ưu điểm là không có thành phần nhiệt độ cao, có thể phân tích các mẫu muối cao hoặc ăn mòn (như nước biển), nhưng có thể hạn chế hiệu quả oxy hóa đối với các chất hữu cơ phức tạp như hydrocacbon thơm.

Phương pháp phát hiện lõi

CO ₂ từ quá trình oxy hóa được định lượng bằng các kỹ thuật sau:

Phát hiện hồng ngoại không phân tán (NDIR): Đo nồng độ bằng đỉnh hấp thụ đặc trưng của CO₂ ở bước sóng 4,26 μm, độ nhạy cao và khả năng chống nhiễu mạnh, là phương pháp phát hiện chính.

Phát hiện độ dẫn: Thích hợp cho nước siêu tinh khiết hoặc mẫu có nồng độ thấp, phát hiện đạt được bằng cách đo sự thay đổi độ dẫn được tạo ra sau khi CO ₂ hòa tan trong nước, nhưng cần hiệu chuẩn thường xuyên.

Độ dẫn màng: phát hiện CO ₂ sau khi tách có chọn lọc qua màng bán thấm, thích hợp cho các mẫu khí có độ ẩm cao hoặc phức tạp.

Lợi thế kỹ thuật

Máy phân tích TOC có tính năng thời gian thực mạnh mẽ, độ nhạy cao (giới hạn phát hiện lên đến cấp μg/L) và tự động hóa hoạt động. Nó được sử dụng rộng rãi trong giám sát nước dược phẩm, phát hiện tuân thủ xả nước thải công nghiệp và kiểm soát quá trình làm sạch chất bán dẫn, v.v. Giá trị cốt lõi của nó là đánh giá nhanh mức độ ô nhiễm hữu cơ và cung cấp hỗ trợ dữ liệu cho quản lý chất lượng nước, tối ưu hóa quy trình và quy định môi trường.