CN2856999Y - 水的总有机碳(toc)测定仪 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种水的总有机碳测量仪,它主要包括蠕动泵,微量进样器,总碳气体过滤器,无机碳气体过滤器,紫外线氧化盒,离子交换树脂罐。样品水进样管接在三通的进口上,在三通上的出口处通过管路连结气体过滤器上压膜片的进样口,在三通上的出口处通过管路,紫外线氧化盒连结总碳气体过滤器上压膜片的进样口。此总有机碳(TOC)测定仪能够检测的水样范围由碳含量小于0.5ppb的超纯水到TOC含量达50ppm的水样。因其工作原理简单,体积小,成本低,稳定性好,这种TOC分析仪操作更简单,灵敏度更高,维护费用很低,用户所做的校准和验证简单易行。因此它对提高我国在水和废水的监测方面,在制药行业,半导体生产等领域的国际竟争力都具有十分积极的现实意义。

Description

水的总有机碳(TOC)测定仪
技术领域
本实用新型涉及一种在特定的范围内可用来检测水中的总有机碳和水中的无机碳的测定仪,特别是一种水的总有机碳(TOC)测定仪。
背景技术
目前,世界各地的地面水污染皆以有机物污染为主。相当多的有机污染物存在于水中,将直接影响水体的质量,对我们的生活和生产造成危害,因此水和废水的监测,越来越引起人们的重视。其中水体中总有机碳(TOC)含量的检测,日益引起关注。它是以碳含量表示水体中有机物质总量的综合指标,有机污染物对水体中水生生物的影响最为显著。它们以其毒性及溶解氧减少的形式对生态系统产生影响。现有的总有机碳(TOC)测定仪是将水溶液中的总有机碳(TOC)氧化为二氧化碳,并且测定其含量。利用二氧化碳与总有机碳之间碳含量的对应关系,从而对水溶液中总有机碳进行定量测定。
按工作原理不同,目前普遍采用燃烧氧化—非分散红外吸收法、此法能将水样中有机物全部氧化,可以很直接地用来表示有机物的总量,燃烧氧化—非分散红外吸收法只需一次性转化、流程简单、重现性好,但是其仪器体积较大、测量时间长、灵敏度低、制造成本较高,对总有机碳(TOC)测定仪的推广和使用带来较多的不利因素。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足,而提供的一种体积小,成本低,稳定性好,且操作更简单,灵敏度更高,维护费用很低的水的总有机碳(TOC)测定仪。
为了达到上述目的,本实用新型所设计的一种水的总有机碳(TOC)测定仪,它主要包括蠕动泵、微量进样器、总碳气体过滤器、无机碳气体过滤器、紫外线氧化盒、离子交换树脂罐和样品水进样管,样品水进样管与紫外线氧化盒和无机碳气体过滤器之间管路通过三通连接,样品水进样管与三通的接口连通;总碳气体过滤器和无机碳气体过滤器分别由上压膜片、下压膜片和置于之间的一种能透过二氧化碳气体而不能透过水或其它离子的薄膜组成,在三通上的接口处通过管路连结在无机碳气体过滤器的上压膜片的接口上,在三通上的接口处通过管路与紫外线氧化盒连接,紫外线氧化盒再连结在总有机碳气体过滤器的上压膜片的进样口上。
由于测试过程中样品水的有机碳含量不同,並且样品水必需在酸性条件下才能将碳元素转换成二氧化碳,为了在样品水中加入酸碱试剂液,在样品水进样管与三通的接口之间可设有连接件四通,样品水进样管接在四通的接口上,在四通的接口和接口处分别通过管路与微量进样器连结,在四通的接口处通过管路接在三通上的接口处。
为了获得较纯的测试背景,总碳气体过滤器和无机碳气体过滤器分别安装在离子交换树脂罐上的空心管件上,空心管件与离子交换树脂罐相通。
为了获得样品水中总有机碳的含量,将有机碳转换成二氧化碳,紫外线氧化盒主要由螺旋管,能同时发出184nm和254nm波长光波的UV紫外灯组成,螺旋管围绕着UV紫外灯的周围,在螺旋管的中间开有一个小孔,其表面镀有氧化钛(TiO2)透明薄膜层。
另外总碳气体过滤器和无机碳气体过滤器在下压膜片的出液口处连结电导电极,在电导电极的另一端连结电磁阀,电磁阀的另一端通过节流阀与离子交换树脂罐连结,废液排出管通过安装在蠕动泵上的管件后分别与总碳气体过滤器和无机碳气体过滤器的上压膜片上的出水口相接。
为了使(TOC)测定仪能实现在线检测,样品水无污染进入管路测试,样品水进样管是通过一个过滤器和调压阀连结,调压阀通过管路接在四通的接口上。
本实用新型提供的总有机碳(TOC)的测定仪,它主要基于有机物成份在紫外线和氧化剂(高硫酸盐)的作用下被氧化成二氧化碳。二氧化碳的测定采用了薄膜/电导率检测技术,通过薄膜的透气性使水中二氧化碳气体透过膜后在去离子水中形成碳酸氢根离子,当碳酸氢根离子在薄膜两侧趋于平衡后测定无机碳类含量和有机物含量,经氧化后得到的样品总碳含量。
有机物含量即总碳含量与总无机碳含量之间的差值:
TOC=TC-TIC。
本实用新型所得到的总有机碳(TOC)测定仪能够检测的水样范围由碳含量小于0.5ppb的超纯水到TOC含量达50ppm的水样。因其工作原理简单,体积小,成本低,稳定性好,这种TOC分析仪操作更简单,灵敏度更高,维护费用很低,用户所做的校准和验证简单易行。因此它对提高我国在水和废水的监测方面,在制药行业,半导体生产等领域的国际竟争力都具有十分积极的现实意义。
附图说明
图1是水的总有机碳测定仪结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述,但下述实施例并不限制本实用新型的内容。
实施例1
如图1所示,本实施例所描述的水的总有机碳测量仪,它主要包括蠕动泵1,微量进样器2,总碳气体过滤器3,无机碳气体过滤器4,紫外线氧化盒5,离子交换树脂罐6。为了分别测定无机碳类含量和有机物类含量,样品水进样管7接在三通8的接口9上,在三通8上的接口10处通过管路11连结总碳气体过滤器3上压膜片21的进样口312,在三通8上的接口13处通过管路11,紫外线氧化盒5连结无机碳气体过滤器4上压膜片21的进样口311。由于测试过程中样品水的有机碳含量不同,並且样品水必需在酸性条件下才能将碳元素转换成二氧化碳,为了在样品水中加入酸碱试剂液,可以将样品水进样管7接在四通15的接口16上,在四通15的接口17和接口18处分别通过管路11与微量进样器2连结,在四通15的接口19处通过管路11接在三通8上的接口9处。为了获得较纯的测试背景,总碳气体过滤器3和无机碳气体过滤器4分别安装在离子交换树脂罐6上的空心管件20上,空心管件20与离子交换树脂罐6相通。为了获得样品水中总有机碳的含量,将有机碳转换成二二氧化碳,紫外线氧化盒5主要由螺旋管25,UV紫外灯26组成。螺旋管25围绕着UV紫外灯26的周围,在螺旋管25的中间开有一个小孔,其表面镀有氧化钛(TiO2)透明薄膜。UV紫外灯26能同时发出184nm和254nm波长的光波。根据样品水中二氧化碳气体透过膜23与去离子水中碳酸氢根离子趋于平衡,总碳气体过滤器3和无机碳气体过滤器4分别由上压膜片21,下压膜片22和膜23组成。膜23是一种能透过二氧化碳气体而不能透过水或其它离子的薄膜。在下压膜片22的出液口24处连结电导电极25。在电导电极25的另一端连结电磁阀27,电磁阀27的另一端通过节流阀28与离子交换树脂罐6连结。为了使(TOC)测定仪能实现在线检测,样品水无污染进入管路测试及排出,废液排出管29通过安装在蠕动泵1上的管件14后分别与总碳气体过滤器3和无机碳气体过滤器4的上压膜片21上的出水口302和301相接。样品水进样管7是通过一个过滤器31和调压阀32连结,调压阀32通过管路11接在四通15的接口16上。

Claims (10)

1.一种水的总有机碳(TOC)测定仪,它主要包括蠕动泵(1),微量进样器(2),总碳气体过滤器(3),无机碳气体过滤器(4),紫外线氧化盒(5),离子交换树脂罐(6)和样品水进样管(7),其特征是样品水进样管(7)与紫外线氧化盒(5)和无机碳气体过滤器(4)之间管路通过三通(8)连接,样品水进样管(7)与三通(8)的接口(9)连通;总碳气体过滤器(3)和无机碳气体过滤器(4)分别由上压膜片(21)、下压膜片(22)和置于之间的一种能透过二氧化碳气体而不能透过水或其它离子的薄膜(23)组成,在三通(8)上的接口(10)处通过管路(11),连结在无机碳气体过滤器(4)的上压膜片(21)的接口(311)上,在三通(8)上的接口(13)处通过管路(11)与紫外线氧化盒(5)连接,紫外线氧化盒(5)再连结在总有机碳气体过滤器(3)的上压膜片(21)的进样口(312)上。
2.根据权利要求1所述的水的总有机碳(TOC)测定仪,其特征是在样品水进样管(7)与三通(8)的接口(9)之间设有连接件四通(15),样品水进样管(7)接在四通(15)的接口(16)上,在四通(15)的接口(17)和接口(18)处分别通过管路(11)与微量进样器(2)连结,在四通(15)的接口(19)处通过管路(11)接在三通(8)上的接口(9)处。
3.根据权利要求1或2所述的水的总有机碳(TOC)测定仪,其特征是总碳气体过滤器(3)和无机碳气体过滤器(4)分别安装在离子交换树脂罐(6)上的空心管件(20)上,空心管件(20)与离子交换树脂罐(6)相通。
4.根据权利要求1或2所述的水的总有机碳(TOC)测定仪,其特征是紫外线氧化盒(5)主要由螺旋管(25),能同时发出184nm和254nm波长光波的UV紫外灯(26)组成,螺旋管(25)围绕着UV紫外灯(26)的周围,在螺旋管(25)的中间开有一个小孔,其表面镀有氧化钛(TiO2)透明薄膜层。
5.根据权利要求3所述的水的总有机碳(TOC)测定仪,其特征是紫外线氧化盒(5)主要由螺旋管(25),能同时发出184nm和254nm波长光波的UV紫外灯(26)组成,螺旋管(25)围绕着UV紫外灯(26)的周围,在螺旋管(25)的中间开有一个小孔,其表面镀有氧化钛(TiO2)透明薄膜层。
6.根据权利要求1或2所述的水的总有机碳(TOC)测定仪,其特征是总碳气体过滤器(3)和无机碳气体过滤器在下压膜片(22)的出液口(24)处连结电导电极(25),在电导电极(25)的另一端连结电磁阀(27),电磁阀(27)的另一端通过节流阀(28)与离子交换树脂罐(6)连结,废液排出管(29)通过安装在蠕动泵(1)上的管件(14)后分别与总碳气体过滤器(3)和无机碳气体过滤器(4)的上压膜片(21)上的出水口(301)、(302)相接。
7.根据权利要求3所述的水的总有机碳(TOC)测定仪,其特征是总碳气体过滤器(3)和无机碳气体过滤器在下压膜片(22)的出液口(24)处连结电导电极(25),在电导电极(25)的另一端连结电磁阀(27),电磁阀(27)的另一端通过节流阀(28)与离子交换树脂罐(6)连结,废液排出管(29)通过安装在蠕动泵(1)上的管件(14)后分别与总碳气体过滤器(3)和无机碳气体过滤器(4)的上压膜片(21)上的出水口(301)、(302)相接。
8.根据权利要求4所述的水的总有机碳(TOC)测定仪,其特征是总碳气体过滤器(3)和无机碳气体过滤器在下压膜片(22)的出液口(24)处连结电导电极(25),在电导电极(25)的另一端连结电磁阀(27),电磁阀(27)的另一端通过节流阀(28)与离子交换树脂罐(6)连结,废液排出管(29)通过安装在蠕动泵(1)上的管件(14)后分别与总碳气体过滤器(3)和无机碳气体过滤器(4)的上压膜片(21)上的出水口(301)、(302)相接。
9.根据权利要求5所述的水的总有机碳(TOC)测定仪,其特征是总碳气体过滤器(3)和无机碳气体过滤器在下压膜片(22)的出液口(24)处连结电导电极(25),在电导电极(25)的另一端连结电磁阀(27),电磁阀(27)的另一端通过节流阀(28)与离子交换树脂罐(6)连结,废液排出管(29)通过安装在蠕动泵(1)上的管件(14)后分别与总碳气体过滤器(3)和无机碳气体过滤器(4)的上压膜片(21)上的出水口(301)、(302)相接。
10.根据权利要求9所述的水的总有机碳(TOC)测定仪,其特征是样品水进样管(7)是通过一个过滤器(31)和调压阀(32)连结,调压阀(32)通过管路(11)接在四通(15)的接口(16)上。
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