如果用户要监测水的有机物或评估总有机碳(TOC)仪器,第一步是要通过几个英文缩写了解不同的监测模式。用户可能已有TOC分析仪的相关经验,了解需使用的模式或合规报告需使用的模式(这种情况下更容易确定应该使用哪种模式)。然而,如果不是以上任一种情况,则可能难于区分不同模式之间的差别和确定需使用的模式。
总碳模式可用于检测样品的所有碳形态,即同时包括有机和无机两种形态。此模式并不涉及样品酸化或吹扫(详见以下“无机碳”部分),也就是说,是对原始样品进行原状检测。
无机碳模式的对象是特定的化合物,例如碳酸氢盐、碳酸盐、溶解二氧化碳等。通过吹气,或者降低pH以转化平衡为CO2状态,无机碳化合物被吹扫出来。如果对样品不进行吹扫与酸化,无机化合物仍留在溶液中,会被计为TC的部分。这是一种平衡的关系,我们看待TOC时会理解更深刻。
在总有机碳模式中,样品的总碳减去无机碳得出总有机碳(TC-IC=TOC)。与其他模式比较,TOC模式更准确,可达到ppb级或以下。
不可吹扫有机碳模式是工艺监测中有机物监测的公认最常用模式。在NPOC模式中,对样品进行酸化将无机化合物转化为二氧化碳。然后,使用不含二氧化碳的空气进行吹扫,以去除无机化合物或可吹扫化合物。对样品中残留的有机碳(即不可吹扫有机碳)做多元化的分析。如果可吹扫有机碳(POC)极少,则总有机碳与不可吹扫有机碳基本相等。不可吹扫有机碳的准确度可达到ppm级。
可吹扫或挥发性有机物模式用于检测挥发性或半挥发性有机物。有两种途径检测VOC:采用光电离检测(PID)技术直接检测VOC;使用公式VOC=TOC-NPOC计算VOC。PID通过检验测试样品吹扫分离的中间的带正电荷的碳离子,实现挥发性有机物的检测。这些离子通过电极进行收集并检测所产生的电流。此模式可通过NPOC结果与POC结果求和得出TOC值。
BOD和COD是几十年来一直用于确定有机物含量的两个基本信息参数。BOD确定降解微生物所需的氧气量,而COD确定化学氧化存在的污染物所需的氧气量。这一些方法经过测量消耗的氧气量来间接确定有机污染 — BOD需要数天时间,COD需要数小时时间。除了分析时间比较久外,这两种方法都存在会造成干扰的化合物。氯和盐会干扰BOD,而硫化物、氯化物、亚硝酸盐和二价铁会干扰COD。有些化合物能够耐受COD的化学氧化,例如苯。最初,BOD和COD值通过实验室化验获得,但由于前文所述的缺点,目前已有几种分析仪能够最终靠特定地点的数据相关性来提供这些值。TOC分析仪直接检测和量化样品中存在的碳,并能够给大家提供转换为BOD和COD浓度的实时数据。
选择TOC分析仪的模式并非仅选择默认或最常用的模式。监测有机物的最适用模式取决于样品基质、应用以及用户的数据用途。从一开始就选择正真适合的模式可确保实施过程无缝衔接,使得此后生成的数据非常可靠。
Sara与客户合作,提供相关培训,为产品的安装提供支持,优化设备的应用并验证不同检测应用的可行性。在担任产品应用专员之前,Sara曾任工厂服务技术员,负责Sievers仪器的维修和故障排除。Sara曾在餐饮行业工作(MillerCoors和Leprino Foods),任QA实验室技术员。Sara拥有丹佛大都会州立大学(Metropolitan State University of Denver)化学学士学位和小提琴演奏音乐学士学位。