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

آماده سازی نمونه برای جذب اتمی

آماده سازی نمونه برای جذب اتمی آماده سازی نمونه برای جذب اتمی قبل از تزریق نمونه به دستگاه جذب اتمی باید انجام شود چرا که معمولا نمونه ها دارای ذرات یا مواد آلی هستند که عموما نیاز به پیش تصفیه یا آماده سازی نمونه برای جذب اتمی می باشد. فلزات کل ، شامل تمامی فلزات […]

اندازه گیری کربنات و بی کربنات

اندازه گیری کربنات و بی کربنات : اندازه گیری کربنات و بی کربنات با روش تیتراسیون می باشد که برای محاسبه قليائيت نیاز به تعیین غلظت های کربنات و بی کربنات بر حسب کربنات کلسیم است. قليائيت آب بر اثر وجود يكي از تركيبات كربنات ، بي كربنات و هيدروكسيد ها حاصل ميگردد. معرف فنل فتـالئين […]

تعیین BOD

تعیین BOD

تعیین BOD بدون شک تعیین BOD اکسیژن خواهی بیوشیمیایی گسترده ترین و کاربردیترین پارامتر سنجش آلودگی مواد آلی هم برای فاضلاب و هم برای آبهای سطحی است. برای تعیینBOD ,آزمایشی را روی یک نمونه ی فاضلاب یا آب را در مدت 5روز در محیط کشت مناسب در آزمایشگاه تحت شرایط کاملا مشابه شرایط طبیعی انجام […]

آزمایش آب رودخانه

آزمایش آب رودخانه : یکی از روشهای پرکاربرد و ساده جهت سنجش کیفیت آبهای سطحی، استفاده از شاخصهای کیفی آزمایش آب رودخانه هست. در این روش، حجم زیاد اطلاعات حاصل از پویشهای کیفی آب به صورت یک عدد منفرد و بدون بعد تبدیل میشود که این عدد در یک مقیاس درجه بندی شده، دارای مفهوم […]

بور در خاک

بور در خاک نوع سنگ مادر تشکیل دهنده خاک میزان بور در آن را تعیین می کند. کانی های تورمالین و بوراکس مهم ترین منبع بور در خاک هستند که بور موجود در آن کانی ها به تدریج به شکل قابل استفاده برای گیاه در می آید.  بور موجود در خاک بیشتر با ساختار بلورین […]

نسبت جذب سدیم SAR

نسبت جذب سدیم SAR نسبت جذب سدیم (SAR) یا Sodium Adsorption Ratio بعنوان یک شاخص موثر در ارزیابی خطر بالقوه سدیم در محلول در حال تعادل با فاز جامد خاك می باشد. گرچه از شاخص ها دیگري مانند؛ نسبت سدیم تبادلی (ESP) یا Exchangeable Sodium Percentage و درصد سدیم تبادلی (ESR) یا exchangeable sodium ratio […]

تاثیر لوله های پلاستیکی بر کیفیت آب

تاثیر لوله های پلاستیکی بر کیفیت آب   تاثیر لوله های پلاستیکی بر کیفیت آب  در تاسيسات لوله كشی منازل و سيستم توزیع آب باعث نشت فلزاتی مانند سرب به آب آشاميدنی می شود. سرب به عنوان گسترده ترين عنصر سنگين و سمي در محيط زيست، به صورت طبيعي به ميزان ۱ تا ۱۰ ميكروگرم در ليتـر […]

فلزات سنگین

فلزات سنگین

فلزات سنگین : اندازه گیری فلزات سنگین شامل پارامتر های آهن ، منگنز ، سرب ، روی ، کروم ، بور  و … می باشد. در بخش آنالیز فلزات تمامی این پارامتر های قابل اندازه گیری است.فلزات از طریق هوا، آب و خاک آلوده و همین طور مواد غذایی آلوده وارد بدن انسان می شود. […]

ترکیبات پلي كلروبي فنيل ها (PCBs)

ترکیبات پلي كلروبي فنيل ها (PCBs) : ترکیبات پلي كلروبي فنيل ها (PCBs) ، دسته اي از هيدروكربن ها هستند كه از دو حلقه بنزني (حلقه بي فنيل ) و استخلاف هاي جانبي كلر بر روي آن تشكيل شده اند. اين مواد به علت خواص ويژه اي كه از خود نشان داده اند سال هاي متمادي به […]

اندازه گیری BOD پنج روزه

اندازه گیری BOD پنج روزه : اکسیژن­ خواهی بیو­شیمیایی (BOD)، شاخصی برای تعیین زیست­ تخریب پذیر محتوای آلی است. مبانی آزمایش اندازه گیری BOD پنج روزه: در آزمایش BOD، سه نوع فرآیند رخ می­دهد: (1) فرآیند اکسایش که در آن بخشی از بار آلی اکسیده شده و فرآورده­ های نهایی، همچون CO2، H2O  و انرژی […]

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