Toplam organik karbon (TOC), sudaki toplam organik madde miktarını ölçmek için önemli bir göstergedir. Sudaki karbon içeriğini ölçerek su kalitesini yansıtır. Şu anda, sudaki toplam organik karbonu ölçme yöntemleri esas olarak düşük sıcaklıkta oksidasyon yöntemi, yanma yöntemi ve iletkenlik yöntemini içerir. Yanmalı oksidasyon-dağılmayan kızılötesi emilim yöntemi (NDIR), yaygın olarak kullanılan bir TOC belirleme teknolojisidir. Sudaki organik karbonu tamamen oksitleyebilir ve hassas kızılötesi emilim tespiti yoluyla doğru sonuçlar elde edebilir. Bu yöntem sadece kısa bir ölçüm süresine sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda yüksek doğruluğa da sahiptir. Bu nedenle, dünyanın birçok ülkesinde su arıtımı ve su kalitesi izlemede yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bu makale, farklı tuzluluktaki su örneklerinin toplam organik karbon içeriğini belirlemek için WTOC200 Toplam Organik Karbon Analizörünün nasıl kullanılacağını paylaşacaktır. Çıkarma yöntemini kullanarak, sonuçların doğruluğunu ve güvenilirliğini sağlamak için altı su örneği doğru bir şekilde test edildi.
Deneysel kısım
Cihaz ve reaktifler
Cihaz: WTOC2000 toplam organik karbon analizörü
Reaktifler:
Potasyum hidrojen ftalat (referans reaktif)
Sodyum karbonat (referans reaktif)
Sodyum bikarbonat (üstün saflık)
Fosforik asit (üstün saflık)
Karbondioksit içermeyen damıtılmış su
Deneysel yöntem
Standart çözeltinin hazırlanması [p(organik karbon, C) = 1000 mg/L]
2,1254 g potasyum hidrojen ftalat, 4,4085 g susuz sodyum karbonat ve 3,5000 g sodyum bikarbonat tartın, bir behere koyun, çözünmesi için saf su ekleyin, 1000 mL'lik bir hacimsel şişeye aktarın, saf suyla ölçeğe kadar seyreltin ve 1000 mg/L TOC değerine sahip standart bir çözelti elde edene kadar iyice karıştırın.
Fosforik asit çözeltisi (hacim oranı )
10 mL yüksek kaliteli saf H₃PO₄ ölçün ve ultra saf suyla 100 mL'ye seyreltin (bir ay geçerli).
Deneysel koşullar
Deneysel yöntemler ve deneysel veriler
Standart eğrinin çizimi
Standart çözeltiye dayanarak, toplam karbon konsantrasyonları 0,0, 4,0, 10,0, 20,0 ve 40,0 mg/L ve inorganik karbon konsantrasyonları 0,0, 2,0, 5,0, 10,0 ve 20,0 mg/L olan farklı konsantrasyonlarda bir dizi karışık standart çözelti hazırlandı. Standart eğriyi çizmek için enjeksiyon için farklı konsantrasyonlarda aynı hacimde çözeltiler kullanıldı. Yatay koordinat olarak karbon kütlesi ve dikey koordinat olarak entegre alan sinyali ile aşağıdaki eğri denklemi ikinci dereceden uydurma ile elde edildi:
TC eğrisi denklemi: Y = -5024648.3X² + 324998.2X + 1.4, korelasyon katsayısı R = 1.0000
TIC eğrisi denklemi: Y = -5995021.6X² + 334757.0X + 6.4, korelasyon katsayısı R = 0.9998
Kalite Kontrol
Standart eğriyi tersten doğrulamak için toplam karbon konsantrasyonu 20,0 mg/L ve inorganik karbon konsantrasyonu 10,0 mg/L olan karışık standart bir çözelti hazırlandı. Ters test sonuçları hesaplanarak, TOC'nin bağıl standart sapması (RSD) %0,88 ve gösterge hatası %3,00 idi ve her ikisi de standart gerekliliklerini karşıladı.
Örnek ön işlemi
Numunelerin tuz içeriği bilgilerine göre, "Numune 1", "Numune 2", "Numune 3" ve "Numune 4"ün tuz içeriği yaklaşık , "Numune 5" ve "Numune 6"nın tuz içeriği ise yaklaşık %26'dır. Testin doğruluğunu sağlamak, yüksek tuzlu numunelerin test sonuçlarına müdahalesini azaltmak ve cihaz sarf malzemelerinin kaybını azaltmak için, enjeksiyon testinden önce "Numune 1" ile "Numune 4" 20 kat seyreltilmek üzere ultra saf su kullanılır ve "Numune 5" ile "Numune 6" testten önce 50 kat seyreltilir.
Örnek test sonuçları
Altı seyreltilmiş numunenin test sonuçları analiz edilerek, tüm numunelerdeki inorganik karbon içeriğinin düşük olduğu ve toplam karbondaki oranın da küçük olduğu bulundu. Bu özelliğe dayanarak, test için çıkarma yönteminin kullanılması, verilerin doğruluğunu etkili bir şekilde sağlayabilir ve bu tür numunelerin analizi için uygundur.
Örnek test sonuçları aşağıda gösterilmektedir:
Not: Yukarıdaki tabloda yer alan test sonuçlarının tamamı dönüştürülmüş test verileridir.
Analiz ve Özet
Bu deneyde, yüksek tuz içeriğine sahip numuneler testten önce tuz konsantrasyonunu azaltmak için uygun şekilde seyreltildi. Deneysel sonuçlar, WTOC2000 toplam organik karbon analizörünün yüksek tuz içeriğine sahip su numunelerini etkili bir şekilde test edebileceğini ve test sonuçlarının iyi olduğunu göstermektedir. Yöntemin tekrarlanabilirliği ve gösterge hatası, ilgili standartların gereksinimlerini karşılamaktadır ve bu da cihazın yüksek tuzluluktaki numunelerin analizi için uygun olduğunu kanıtlamaktadır.
Resmi hesabı takip et