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技術(shù)文章

溶解性無機(jī)碳分析儀的作用原理

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  溶解性無機(jī)碳分析儀的作用原理包括以下幾個方面:
  1.樣品預(yù)處理
  過濾:首先將待測水樣通過0.45微米或更小孔徑的濾膜進(jìn)行過濾,去除其中的懸浮物、微生物等雜質(zhì),以避免這些物質(zhì)對后續(xù)分析產(chǎn)生干擾。這一步對于保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要,因為雜質(zhì)可能會影響儀器對溶解性無機(jī)碳的檢測,或者在反應(yīng)過程中產(chǎn)生額外的氣體干擾測量。
  保存與進(jìn)樣:過濾后的水樣通常需要置于冰箱中避光冷藏保存,并在規(guī)定的時間內(nèi)(一般為24小時內(nèi))進(jìn)行分析。在進(jìn)行分析時,使用儀器自帶的自動進(jìn)樣系統(tǒng)或手動將樣品注入到分析儀的進(jìn)樣口中,進(jìn)樣量根據(jù)儀器的要求和樣品濃度而定,一般在0.1-1.5毫升左右。
  2.測定原理
  酸化釋放二氧化碳:向預(yù)處理后的水樣中加入一定量的已知濃度的酸溶液,如鹽酸等。酸會與水樣中的溶解性無機(jī)碳發(fā)生反應(yīng),將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳?xì)怏w。這個反應(yīng)過程是定量進(jìn)行的,即溶解性無機(jī)碳的含量與產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w量之間存在一定的化學(xué)計量關(guān)系。
  氣體分離與檢測:產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w會被載氣(通常是高純氮?dú)饣蛄慵壙諝猓姆磻?yīng)體系中吹掃出來,并通過干燥管等部件去除水分和其他可能的干擾物質(zhì)。然后,二氧化碳?xì)怏w被輸送到氣體檢測器中進(jìn)行定量檢測。常用的氣體檢測方法有以下幾種:
  非分散紅外檢測法(NDIR):基于二氧化碳對特定波長的紅外光具有吸收特性的原理,通過測量經(jīng)過樣品室的紅外光的吸收程度來計算二氧化碳的濃度。這種方法具有較高的靈敏度和準(zhǔn)確性,是溶解性無機(jī)碳分析儀中常用的檢測方法之一。
  電導(dǎo)率檢測法:利用二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉,導(dǎo)致溶液的電導(dǎo)率發(fā)生變化。通過測量溶液電導(dǎo)率的變化,可以間接計算出二氧化碳的濃度,進(jìn)而得出溶解性無機(jī)碳的含量。不過這種方法的測量范圍相對較小,選擇性也較差。
  光腔衰蕩光譜法(CRDS):這是一種較新的檢測技術(shù),通過測量激光在含有二氧化碳?xì)怏w的光腔中的衰蕩時間來確定氣體的濃度。該方法具有極*的靈敏度和精度,能夠檢測到極低濃度的二氧化碳,適用于對溶解性無機(jī)碳含量要求較高準(zhǔn)確度的測量。
  3.數(shù)據(jù)處理與計算:根據(jù)氣體檢測器檢測到的二氧化碳濃度信號,結(jié)合儀器的校準(zhǔn)曲線和相關(guān)的計算公式,將測得的二氧化碳濃度轉(zhuǎn)換為溶解性無機(jī)碳的濃度。校準(zhǔn)曲線通常是通過使用一系列已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測量和擬合得到的,以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
 

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