TOC分析儀采用直接的電導(dǎo)率檢測器,提供簡單和緊湊的設(shè)計應(yīng)用。電導(dǎo)率法(包括直接電導(dǎo)法和膜電導(dǎo)法)測量樣品氧化前后的電導(dǎo)率。結(jié)果的差異測量歸因于樣品的TOC含量。在樣品氧化階段,形成二氧化碳(CO2)和其他氣體,溶解的二氧化碳形成一種弱酸,從而改變原始樣品的電導(dǎo)率,它與TOC的含量成一定比例。該技術(shù)的成功依賴于樣品基體中只存在二氧化碳的假設(shè),如果樣品中存在其他化學(xué)物質(zhì),它們單獨的氧化產(chǎn)物可能對實際TOC值產(chǎn)生正干擾或負干擾,從而導(dǎo)致相應(yīng)的分析誤差。此外,超過50 ppmC的測量值與樣品的TOC并不是均勻成比例的,因此無法實現(xiàn)。后,電導(dǎo)率補償誤差與溫度和pH值有關(guān),這也是非常重要的。
另一種利用電導(dǎo)率提高TOC分析準確性的方法是使用疏水氣體滲透膜。這些膜可以讓溶解的二氧化碳氣體有更大的“選擇性”通過,到達用于電導(dǎo)率分析的“零級”水。雖然這種方法解決了某些問題,但膜往往有其自身的局限性。潛在的問題通常包括堵塞、真正的選擇性、微泄漏、流動問題、死點和微生物生長(堵塞)。令人擔憂的是,在關(guān)鍵應(yīng)用中,膜容易發(fā)生二次化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致“假陰性”,這種情況比“假陽性”嚴重得多。因為假陰性可能導(dǎo)致符合清潔驗證標準的錯誤結(jié)論,它們是消費者大的安全問題。其他的擔憂包括一旦發(fā)生超負荷的條件,超過儀器的范圍,膜法無法恢復(fù)他們的操作性能,恢復(fù)通常需要數(shù)小時才能恢復(fù)到可靠的服務(wù)和重新校準。pH值的微小變化也是導(dǎo)致不準確的一個*的因素,它會導(dǎo)致有機物的不*氧化,從而干擾CO2檢測。NDIR探測器使用紅外(IR)能量來檢測二氧化碳的存在。當含有二氧化碳的樣品氣體充滿樣品室時,紅外光束通過樣品室傳輸。通過位于檢測器內(nèi)質(zhì)量流量傳感器連接的前后加壓的池子,光學(xué)濾光片只允許預(yù)定波長的光從紅外源到達探測器單元,當紅外能量穿過二氧化碳氣體時,會產(chǎn)生*的吸收光譜,使二氧化碳有別于其他氣體,為了校準通過樣品室的紅外光并提高光學(xué)效率,光源被一個特別的金質(zhì)內(nèi)襯的拋物面反射器組件包裹。流向檢測池的氣體的任何變化都會單獨改變每個池內(nèi)的壓力。這種壓力差由質(zhì)量流量傳感器檢測,然后發(fā)出與流量大小成比例的電信號。當這種情況發(fā)生時,儀表監(jiān)測器在與發(fā)出的電信號對應(yīng)的圖形上顯示一個單點(通常以毫伏[mV]為單位)。這個點表示檢測器內(nèi)的二氧化碳在特定時刻的量。隨著時間的推移,測量紅外光的吸附量,樣品氣體流經(jīng)檢測器時,檢測器內(nèi)的二氧化碳量會增加或減少。集合在一起后發(fā)現(xiàn),繪制的點與傳統(tǒng)的流通池鐘形曲線有關(guān)。二氧化碳樣品的結(jié)果是通過曲線下面積的數(shù)學(xué)積分計算出來的。NDIR檢測技術(shù)為TOC分析中CO2的檢測提供了一種更實用、無干擾的方法。通過測量氣相中的二氧化碳,消除了殘留在樣品中的其他化合物的干擾效應(yīng)。Figure 1 在0.8% NaCl條件下,隨著TOC濃度的增加,兩臺分別采用膜電導(dǎo)率和NDIR檢測技術(shù)的TOC分析儀的比較。在分析之前,每個分析儀都根據(jù)其制造規(guī)格進行校準
Figure 2利用膜電導(dǎo)率與NDIR檢測技術(shù)對比藥物化合物的回收率
Figure 3 隨著水樣中疊氮化物量的增加,TOC分析檢測器的比較
Figure 4 隨著水樣中硝酸鹽量的增加,TOC分析檢測器的比較