Общий органический углерод (TOC)

Общий органический углерод (англ. TOC – Total Organic Carbon) является одним из важнейших суммарных параметров характеризующих органическую загрязнённость воды. Данный параметр имеет свой точное определение и представляет собой абсолютную величину отображающую содержание всех органических соединений. ТОС может быть измерен прямым методом. В совокупности с ТОС так же часто рассматриваются такие параметры как TC, TIC, DOC, POC, VOC. Взаимосвязь данных параметров и их смысл показаны на нижеследующем рисунке: 

Определение TC, TIC и TOC

Комроненты ТОС
Данная схема демострирует отдельные компоненты ТОС

Цитаты из DIN EN 1484:1997-08

ТС - „Органический и неорганический углерод в воде, включая элементарный углерод“

TIC - „Суммарный углерод содержащийся в воде включающий в себя элементарный углерод, двуокись углерода, оксид углерода...“

ТОС - „Органический углерод в воде, химически связанный в растворенных или суспензированных субстанциях. Элементарный углерод так же входит в данный параметр“

„Общий органический углерод (ТОС) — метод измерения содержания углерода растворенных и нерастворенных органических веществ“

Методы измерения ТОС в режиме реального времени

В общем, все методы определения ТОС сводятся к окислению тем или иным образом пробы воды. Образовавшийся в результате окисления СО2 детектируется и определяется количественно. Однако не все методы способны достичь полной оксидации пробы. Часто это ведёт к измерению SOC (Some Organic Carbon — Какой-то Орг. Углерод), вместо необходимого ТОС.

ТОС или «Какой-то Орг. Углерод»
Различие между ТОС и «Каким-то Орг. Углеродом»
ТОС содержит все
ТОС содержит как растворенный органический углерод так и углерод в виде твердых частиц.

Термическое оксидирование

В рамках данного метода проба сжигается в специальном реакторе. Часто, максимальная температура составляет около 1000°Cб что однако не гарантирует полное оксидирование всех углеродных составляющих В связи с этим, при таких температурах необходимо использовать катализаторы, такие как оксид меди или платина. В общем, каталитическое сжигание позволяет определение ТОС в диапазоне до 4000 mg/l. Для расширения диапазона  измерения применяется разбавление пробы дистиллированной водой.

LAR AG предлагает на рынке уникальную запетентированную методику основанную на высокотемпературном сжигании при 1200°C. Данная температура гарантирует полное окисление всех углеродных соединений без применения катализаторов. Это позволяет определять значения ТОС в диапазоне до 50.000 mg/l без дополнительного разбавления пробы. В керамическом реакторе, резистентном к высоким температурам, вода испаряется, а все органические компоненты окисляются до СО2. Затем концентрация СО2 анализируется при помощи недисперсного инфракрасного детектора (NDIR). Таким образом значения ТС, ТОС и TIC могут быть определены в течении трёх минут. 

Данный высокотемпературный метод используется как в случае с высоко-загрязненной воды (QuickTOCultra, QuickTOCairport), так и в случае относительно свободной от твердых примесей (QuickTOCeffluent). LAR использует дозированную инжекцию, преимущество которой дают возможность работать с высоко-загрязненными и трудно оксидируемыми пробами. Как следствие методика даёт надёжные и точные результаты. Так же быстрые изменения или колебания концентрации ТОС в пробе надёжно и точно детектируются. При этом полностью отсутствуют так называемые эффекты памяти.   

Для приложений связанными с измерениями высоко-чистых проб, LAR предлагает такие анализаторы как QuickTOCpurity, QuickTOCpharma.

Фотохимическое оксидирование (UV-Persulphate Method)

В рамках данной методики присутствующий в пробе органический углерод оксидируется при помощи ультрафиолетового излучения в присутствии вспомогательного вещества (sodium persulphate). Образовавшийся при этом СО2 измеряется NDIR-детектором. Данный метод в большей мере подходит для работы с чистыми пробами (питьевая вода, конденсат, ...), так как твердые частицы не могут быть окислены полностью.

Химическое оксидирование в растворах

В рамках данного метода проба подвергается процессу оксидирования сильными оксидантами, например такими как озон. Данные вещества в определённой степени вредны для здоровья человека и оказывают негативное влияние на окружающую среду. Озоновые кислоты и щелочи используются для установления необходимого значения ph пробы. Однако оксидационный потенциал данных методов относителен, так как твёрдые частицы и сложные органические соединения могут быть окислены только частично или вообще не окислены. Согласно современным стандартам по защите окружающей среды и безопасности, использование данных методов не рекомендовано. 

Need further information?

Request here

Общий органический углерод (ТОС) является одним из важнейших суммарных параметров для определения загрязненности воды органикой. ТОС включает в себя суммарную массу углерода всех органических компонентов, содержащихся в пробе. При этом - является абсолютной величиной и может быть измерен прямым методом.

Подробно о методах измерения TOC.

Total organic carbon analyzers of LAR Process Analysers AG

Параметр Химическое потребление кислорода (ХПК) определяется как количество кислорода необходимого для оксидирования всех органических веществ присутствующих в воде и таким образом является важным аналитическим индикатором качества воды. Данная величина необходима в процессе планирования и контроля, а так же определения эффективности очистных сооружение и является базовым параметром загрязнённости воды.

ХПК может быть измерено лабораторно или поточным (online) анализатором, при этом лабораторное единичное измерение занимает больше времени и требует больше расходных материалов.

Дополнительная информация о методах измерения ХПК.

COD analyzers of LAR Process Analysers AG

The biochemical oxygen demand (BOD) indicates the amount of oxygen which is needed for the biological degradation of organic substances in water.

Так как метод BOD5 исключает нитрификацию, этот параметр подходит только для контроля очистных сооружений. Как альтернатива тотальное биохимическое потребление кислорода хорошо подходит для этих целей, содержит в себе как азотную так и углеродную составляющею биологического разложения.

Read more about the online measurement of BOD.

Токсичность определена как прямое вредное воздействие веществ на живые организмы. Вредоносное воздействие может иметь место даже при не значительных концентрациях токсичных веществ и зависит от дозы и времени воздействия.

Многие методы определения токсичности доступные на рынке могут определять токсичность. Однако они не могут определить какое именно токсичное вещество присутствует в пробе. Используя дафнии, моллюски, водоросли или люминесцирующие бактерии такие тесты определяют имеет ли проба токсичное воздействие на организмы.

Прочитать больше о поточных анализаторах токсичности.

BOD / toxicity analyzers of LAR Process Analysers AG

Параметр TNb, общий связанный азот, показывает загрязнение воды соединениями азота. Азот может присутствовать в виде аммиака, аммиачных солей, нитритов, нитратов и органических соединений азота.

В противоположность методам определяющих каждый конкретный компонент, TNb показывает все присутствующие вещества за один процесс измерения.

Прочитать больше о общий связанный азот.

Общий фосфор, TP, параметр показывающий загрязнение воды органическими и не органическими соединениями фосфора. Фосфор является важным элементом для жизни человека, а так же флоры и фауны. Однако, в зависимости от его концентрации, фосфор может вызвать серьезную опасность. 

Прочитать больше о поточных анализаторах общего азота, TP.

TN TP analyzer of LAR Process Analysers AG