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

آزمایش اسیدیته آب

آزمایش اسیدیته آب آزمایش اسیدیته آب ، طرفیت کمی آب برای واکنش با یک بازی قوی برای رسیدن به یک پی اچ (PH) خاص را نشان می دهد. رابطه بین پی اچ و اسیدیته یک محلول شبیه به رابطه بین دما و محتوای گرمایی آن است. همانطور که برای کاهش دما آب باید محتوای گرمایی […]

باکتری های اکسید کننده آهن

باکتری های اکسید کننده آهن باکتری های اکسید کننده آهن توانایی متابولیسم کاهش آهن موجود در محیط های آبی را دارند ،  که امکان تشکیل رسوب اکسید آهن هیدراته بر روی ترشحات مخاطی را دارند. مکانیسم تا حدودی مشابه باکتری هایی است که از منگنز استفاده می کنند. مقدار زیادی از لجن قهوه ای که تولید می شود، یک […]

میزان کلر در آب استخر

میزان کلر در آب استخر : ماده اي كه به گونه اي متداول براي گندزدايي به كار ميرود كلرين (Cl2)است که میزان کلر در آب استخر دارای اهمیت است. كارآيي گاز كلر براي كلرزني به علت اثرات ذرات اين فرآورده است كه پس از افزودن مقدار معيني از آن به آب ميكرو ارگانيسمهاي مضر را […]

پارامترهای کیفی آب

پارامترهای کیفی آب پارامترهای کیفی آب را میتوان با سه مؤلفه اصلي هیدرودینامیكي، فیزیكي – شیمیایي و زیستي به طور کامل توصیف نمود. ارزیابیهای کیفي آب، بر مبناي پایش مناسب این مؤلفه ها صورت میگیرد.  هر بدنه آب شیرین داراي الگوي خاصي از ویژگیهای فیزیكي- شیمیایي است که عمدتاً ناشي از شرایط آب و هوایي ، […]

حفاظت از منابع آب

حفاظت از منابع آب به طور کلی حفاظت از منابع آب با هدف كند كردن، مهار كردن و يا عكس كردن روند نزول كيفيت منابع آب و هدايت فعاليت هاي آلوده كننده به مناسب ترين منطقه (از لحاظ زمين شناسي) كه ريسك آلـودگي آب هـاي زیر زمينـي بـه حداقل برسد. تهيه روش براي بازديد و بررسی ساخت و […]

نیترات آب آشامیدنی

نیترات آب آشامیدنی : با رشد جوامع انساني ميزان آلودگي هاي با منشأ انساني از جمله نیترات آب آشامیدنی نيز افزايش يافته است. يكي از فعاليتهاي انساني كه باعث آلودگي آبهاي زيرزميني شده، كشاورزي ميباشد. فعاليتهاي كشاورزي يكي از منابع آلاينده هاي غيرنقطه اي (Non point) آبهاي سطحي و زيرزميني است، در واقع منبع آلودگي آنها يك […]

آلودگی آب با فاضلاب

آلودگی آب با فاضلاب : آلودگی آب با فاضلاب عامل اصلی آلودگی آب است. فاضلابها به عنوان يكي از مهمترين عوامل آلوده كننده زيست محيطي شناخته شده و چنانچه پساب خروجي، حاوي فاكتورهاي آلايندهاي با غلظت بيشتر از استاندارد دفع باشد، آثار سوء ناشي از آن به صورت تهديد در سلامت محيط زيست پذيرنده ظاهر ميشود. يكي […]

آزمایش چربی و روغن- oil and grease

آزمایش تعیین غلظت چربی و روغن : وجود بالا غلظت چربی و روغن در فاضلاب ورودی،نشانه تخلیه غیرمجاز فاضلاب های صنعتی حاوی این مواد ، یا تخلیه روغن موتور و مواد نفتی به شبکه فاضلاب شهری است. وجود بیش از حد مجاز این مواد در فاضلاب ورودی،مشکلات زیر را به وجود خواهد آورد:  اختلال در کار […]

کروماتوگرافی گازی طیف سنجی جرمی

کروماتوگرافی گازی طیف سنجی جرمی همانطور که در مطالب قبلی کروماتوگرافی گازی طیف سنجی جرمی توضیح داده شد، دستگاه از بخش های متفاوتی  تشریح شده است که در به تشرح اجزا مختلف دستگاه GC پرداختیم، هم اکنون به تزریق یا INJECTION می پزدازیم. تزریق کروماتوگرافی گازی طیف سنجی جرمی چون ظرفیت ستونهاي مویی براي گنجایش […]

شرکت اندازه گیری آلاینده های زیست محیطی

شرکت اندازه گیری آلاینده های زیست محیطی آزمایشگاه آب راهبر محاسب یک شرکت اندازه گیری آلاینده های زیست محیطی می باشد که دارای گواهینامه آزمایشگاه معتمد محیط زیست می باشد. شرکت های اندازه گیری آلاینده های زیست محیطی عموما در حوزه اندازه گیری آلاینده های آب و پساب یا هوا فعالیت دارند. پارامتر هایی که […]

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