کل کربن آلی (TOC) در آب

زمان مورد نیاز برای مطالعه: 4 دقیقه

کل کربن آلی (TOC) در آب:

کل کربن آلی (TOC) در آب به صورت تجزیه دستگاهی انجام می گیرد و معمولا برای نمونه های کم محتوای آلی به کار می رود. کل کربن آلی (TOC) در آب پارامتری کپه ای است برای تعیین غلظت کربن مقید در ترکیبات آلی آب است. در آزمایش toc ابتدا باید کربن معدنی را از نمونه حذف و سپس کربن باقی مانده که معرف کربن آلی است اندازه گیری کرد. برای حذف کربن معدنی در ابتدا باید نمونه را اسیدی کرد تا کربنات و بی کربنات آن به کربن دی اکسید (CO2) تبدیل شوند. سپس با هوادهی یا دیگر فرآیند های گاز زدایی (CO2) را از نمونه خارج کرد. آزمایش کل کربن آلی (TOC) با دقت بالا با استفاده از دستگاه TOC در آزمایشگاه شرکت آب راهبر محاسب آزمایش می شود.

اندازه گیری کربن آلی در آب با دستگاه آنالیز toc از برند شیمادزو

برای اندازه گیری غلظت کل کربن آلی (TOC) در آب ، باید مواد آلی نمونه را اکسید کرد تا کربن آلی آن به گاز (CO2) تبدیل شود. در دستگاه های TOC  analyzerبرای اکسایش کربن آلی معمولا یکی از فرآیند های زیر انجام می گردد :

  1. اکسایش با احتراق کاتالیزی در دمای بالا (HTC) و High-temperature catalytic combustion
  2. نور اکسایش Photo-oxidation
  3. اکسایش گرماشیمی Thermochemical oxidation
  4. اکسایش نورشیمی Photochemical oxidation

در اکسایش HTC ، نمونه به داخل کوره ، با دمای زیاد (بیش از 700 درجه )  حاوی کاتالیزگر تزریق می شود. در نتیجه کربن آلی آن به گاز (CO2) تبدیل می شود. در نوراکسایش نور UV باعث اکسایش کربن آلی می شود. در اکسایش گرماشیمی یا نورشیمی علاوه بر گرما یا نور که اکسنده اصلی هستند ، اکسنده شیمیایی نیز افزوده می شود که باعث افزایش قدرت TOC  analyzer   می شود.

اندازه گیری کل کربن آلی (TOC) در آب با آنالیزور TOC

TOC  analyzer مدرن ، آشکارسازی و اندازه گیری (CO2) با آشکارساز های(دتکتور) رسانندگی یا فروسرخ ناپاشیده (NDIR) انجام می گیرد.  با آشکارساز های(دتکتور) رسانندگی ، اختلاف رسانندگی نمونه قبل و بعد از اکسایش مواد آلی و در آشکارسازی (NDIR)میزان جذب نور فروسرخ (با طول موج حدود 4.26 mm) توسط (CO2) اندازه گیری می شود و بر مبنای این اندازه گیری ها نهایتا غلظت کربن آلی تعیین می شود. TOC  analyzer مدرن قادر هستند در مدت زمان کم حدودا 5 الی 10 دقیقه غلظت کربن آلی را با دقت کمتر از 1 ppb اندازه گیری کنند.

 

TOC را می توان به 2 قسمت کربن آلی محلول(DOC)  کربن آلی معلق(POC) تقسیم کرد. TOC نمونه آب پس از عبور از صافی (با اندازه 0.45 تا1) معرف DOC است. حاصبل تفریق DOC از TOC برابر است با POC. اگر برای هر منبع خاص آب ، بتوان رابطه ای بین مقادیر TOC , CODو BOD یافت. آنگاه بدون انجام آزمایش می توان مقادیر BOD وCOD را برآورد کرد.

كربن آلي موجود در آب كه تحت شرايط اين استاندارد مي توان آن را جداسازي نمود.

کربن آلی
کربن آلی

مقادیر نوعی TOC آب های سطحی و زیر زمینی به ترتیب  در محدوده ی 1 تا 20 میلیگرم بر لیتر و 0.1 تا 2 میلیگرم بر لیتر است. TOC در آب های رنگی تالاب ها ممکن است به 100 تا 200 میلیگرم بر لیتر  هم برسد.مقادیر نوعی TOC در آب های طبیعی در شکل 1 نشان داده شده است. TOC در آب های آشامیدنی بین 100 تا 2500 میکروگرم بر لیتر می باشد. در فاضلاب ها ممکن است تا 100 میلیگرم بر لیتر نیز باشد.

 

شکل 1- محدودۀ غلظت TOC آب های طبیعی.

اگر محتوای آلی آب قابل ملاحظه باشد، با انجام آزمایش COD و از روی مقدار دی کرومات مصرف شده، می­ توان با تقریب  TOC نمونه را برآورد کرد؛ بدین منظور، واکنش زیر معرفی می شود:

 

اکی والان دی کرومات مصرف شده در واکنش بالا، معادل اکی والان کربن آلی اکسید شده است.

دستگاه اندازه گیری TOC ANALYZER برند SHIMADZU که نمونه های TOC در آزمایشگاه آبرام توسط این دستگاه اندازه گیری می شود.

 

مثال تعیین TOC از روی نتایج آزمایش COD:

برای تعیین COD نمونه آب آلوده ای، 10 mL محلول پتاسیم در کرومات با نرمالیته 0.100 eq/L  به 20 mL نمونه اضافه شد. در تیترسنجی برگشتی از FAS با نرمالیته eq/L 0.105 استفاده شد. حجم های FAS مصرف شده برای نمونه و شاهد، به ترتیب 5.02 mL و 9.25 mL بودند. COD حساب کرده و بعد از آن TOC نمونه را تعیین کنید.

حل:

تعیین COD با استفاده از رابطه زیر:

 

1- تعیین اکی والان دی کرومات مصرف شده در آزمایش COD با استفاده از داده ­های بالا :

 

 

2- تعیین اکی والان کربن آلی اکسید شده: اکی والان دی کرومات مصرف شده معادل اکی والان کربن اکسید شده است.

 

3- تعیین وزن اکی والان کربن آلی: ظرفیت کربن در ترکیب آلی صفر و در کربن دی اکسید 4+ است؛ لذا به ازای هر اتم کربن آلی که اکسیده (تبدیل به کربن دی اکسید) شود؛ چهار الکترون منتقل می­ شود.

 

4- تعیین جرم کربن آلی اکسید شده:

 

5- تعیین TOC

مقالات پیشنهادی

اندازه گیری بو در آب

اندازه گیری بو در آب اندازه گیری بو در آب براي نمونه هـایی ماننـد آبهـاي طبیعـی بـی بـو تـا فضولات صنعتی با آستانه بوي بسیار بالا قابل اندازه گیري مـی باشـد. در مـورد نمونـه هـاي شـدیدا” بـودار مشکلی وجود ندارد چون آن نمونه ها پیش از آنکه بدست آزمایش کننده برسند چندین برابـر کـاهش رقـت می […]

آب استخر پرورش ماهی

آب استخر پرورش ماهی تعیین میزان سمیت آب استخر پرورش ماهی برگرفته از استاندارد 8996 سازمان ملی استاندارد می باشد که این استاندارد شامل تعییـن غلظت ماده، تحت شرایط معین که برای 50درصد ازکل جمعیت موردآزمایش ازماهی گورخری(مخطط) که بـه مـدت، 48،24 وبرای آب جاری 72و 9 6ساعت، درمعرض آن ماده و آب باکیفیت ثابت بوده […]

چگالی آب

چگالی آب چگالی آب از جمله خواص آب می باشد که برای کسانیکه در زمینه مکانیک سیالات و شیمی آب و کیفیت آب فعالیت دارند مقدار و نوع و درجه آن دارای اهمیت است. چگالی یا جرم مخصوص ، وزن مخصوص ،چگالی نسبی از جمله موارد مهم مربوط در آب است. جرم واحد حجم هر […]

آب سنگین

آب سنگین

آب سنگین آب سنگین ،به يكي از اشکال نادر آب به نام دوتریُم اُكسايد (D2O) گفته مي‌شود كه در آن به جاي دو اتمِ هيدروژن معمولي (H)، دو اتم هيدروژن سنگين (D) قرار دارد. هيدروژن داراي 2 ايزوتوپ پايدارH و D و يك ايزوتوپ ناپايدار وراديواكتيوTيا تريتيُم است. تفاوت ایزوتوپ‌های مختلف یك عنصر از تفاوت […]

آمونیاک در آب آشامیدنی

آمونیاک در آب آشامیدنی : آمونیاک در آب آشامیدنی که يكي از آلاينده هاي رايج در پسابهاي شهري، كشاورزي و صنعتي به شمار مي آيد. وجود آمونیاک در آب آشامیدنی مشكلات فراواني را ايجاد ميكند و به همين دليل حذف آمونياك از پساب امري ضروري به نظر ميرسد. افزايش ميزان اكسيژن مورد نياز آب هاي […]

پساب طلای خاکستری

پساب طلای خاکستری پساب طلای خاکستری شعار سال ۲۰۱۷ در روز جهانی آب می باشد که ضرورت بازچرخانی و تصفیه پساب های تولید شده را دو چندان می نماید. بطور معمول منابع تأمين آب آشاميدني شامل منایع آب بعد از تصفيه آن مي شوند تا آب مصرفي سالم سازی شود و از نظر مصرف کنندگان […]

میزان مصرف آب در محصولات کشاورزی

میزان مصرف آب در محصولات کشاورزی : میزان مصرف آب در محصولات کشاورزی  ابتداء به تعريف آب مجازي و فرهنگ مصرف آب و چگونگي تعامل كشورها با كمبود آ ب در توليد و تجارت محصولات مختلف پرداخته و سپس برخي راهكارهاي پيشنهادي براي اصلاح مديريت مصرف بهينه آب به همراه تصاويري از ميزان آب مصرفي […]

علت سبز شدن آب استخر

علت سبز شدن آب استخر علت سبز شدن آب استخر ،ته نشينی زیاد و رشد و تجمع گياهان آبي چون جلبک ها و راههای جلوگیری از سبز شدن اب استخر نیز تشریح می گردد .گرچه سبز شدن آب استخر بي زیان و نا زیبا بوده ولي باعث بد منظره شدن و توليد بوي نامطبوع در آب مي […]

محيط کشت باکتری های hpc

محيط کشت باکتری های hpc محيط کشت باکتری های hpc در پلیت هایی به منطور شمارش باکتری های هتروتروف در محیط کشت pca اندازه گیری می گردد. پليت ها براساس تعداد نمونه ها، رقت ها و هرگونه مفروض هاي لازم قبل از آزمايش، بایستی آماده شود. براي حجمي از نمونه يا رقت مورد آزمايش مي […]

آنالیز آب

آنالیز آب آنالیز آب، شامل آنالیز شیمیایی، فیزیکی، میکروبی و فلزات سنگین است که در آزمایشگاه های آب انجام می شود. هر کدام از آنالیزها پارامترهای مختلفی دارند و بر حسب کاربری آب این پارامترها متفاوت است. این آنالیزها برای آب های مختلفی از جمله آب آشامیدنی، آب استخر، آب صنعتی و … قابل انجام […]

نظرات کاربران

ارسال دیدگاه
  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید در وب سایت منتشر خواهد شد.
  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • مجموع دیدگاهها: 5
  • در انتظار بررسی: 0
  • انتشار یافته: 4

سیما زارعی گفت:

آیا امکان اندازه گیری کربن آلی با روشی غیر از دستگاه وجود دارد؟ مثلا با تیتراسیون یا روش های قابل اجرای ساده در آزمایشگاه

developer گفت:

سلام روش استاندارد بر اساس متد روز با دستگاه می باشد.

Fariba گفت:

سلام ببخشین روش high temperature با روش اکسیداسیون کاتالیزوری چە فرقی دارە؟

developer گفت:

برای یافتن دقیق اختلاف باید به کاتالوگ دستگاه مراجعه کنید.

سوالی دارید؟ منتظر تماس شما هستیم

برای دریافت مشاورۀ رایگان، همین حالا با کارشناسان ما تماس بگیرید