一、簡介
水中總有機(jī)碳（TOC）分析儀是北京北廣精儀儀器設(shè)備有限公司獨(dú)立研制的產(chǎn)品， 用于測(cè)定水樣中總有機(jī)碳的濃度，具有高靈敏度和精確度。
水中總有機(jī)碳（TOC）分析儀的工作原理是： 樣品中的有機(jī)物在紫外線（UV）的作用下被氧化成二 氧化碳，二氧化碳的測(cè)定采用了電導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)。通過測(cè)定未經(jīng)氧化反應(yīng)器的樣品的總 無機(jī)碳（TIC或IC）濃度，和經(jīng)氧化后得到的樣品的總碳（TC）濃度來計(jì)算總有機(jī)碳濃 度。總有機(jī)碳濃度即總碳濃度與總無機(jī)碳濃度之間的差值： TOC = TC–TIC。
TOC分析儀可以檢測(cè)TOC濃度從0.001mg/L到1.000mg/L的水樣。本產(chǎn)品操作簡單， 維護(hù)費(fèi)用低，無需添加化學(xué)試劑，操作人員無需特殊培訓(xùn)或?qū)I(yè)化學(xué)知識(shí)。
1.1 系統(tǒng)組成
TOC 分析儀的組成包括以下 7 個(gè)主要部分：
① 在線檢測(cè)裝置（在線型儀器配備）
② 樣品蠕動(dòng)泵
③ 分流器
④ 氧化反應(yīng)器
⑤ 二氧化碳傳感器
⑥ 微處理控制器和電子線路板
⑦ 輸出接口
1.2 在線檢測(cè)裝置
進(jìn)入儀器內(nèi)部后水樣的流速大約為 0.5 ml/min 。進(jìn)入在線檢測(cè)裝置的水樣溫度可以 在 1～95℃范圍內(nèi)，儀器的廢液和在線檢測(cè)裝置的排出液均由排液管排出。
1.3 離線檢測(cè)
離線檢測(cè)時(shí)， 儀器可從樣品瓶或其它沒有壓力的容器直接取樣。儀器管路沖洗和儀器 校準(zhǔn)應(yīng)在離線狀態(tài)操作。若樣品中有不可溶性微粒， 應(yīng)經(jīng)過濾膜（孔徑 60μm 或更?。?nbsp;過 濾后進(jìn)入儀器，以防止樣品中的微粒阻塞儀器。儀器的進(jìn)樣管為 1/16 英寸的 Teflon 管， 經(jīng)蠕動(dòng)泵抽進(jìn)管路中的水樣流速約為 0.5 ml/min。
1.4 分流器
水樣進(jìn)入儀器后分成相同流量的兩路，其中一路通過延遲線圈進(jìn)入二氧化碳傳感
器，檢測(cè) TIC ，另一路通過氧化反應(yīng)器利用紫外燈（UV 燈） 加二氧化*薄膜光催化氧化作用將有機(jī)物分解為二氧化碳，進(jìn)入二氧化碳傳感器檢測(cè) TC 。總有機(jī)碳可通過這個(gè) 差值計(jì)算得到： TOC = TC–TIC。
1.5 氧化反應(yīng)器
儀器利用 UV 射線在二氧化*光催化劑的作用下將有機(jī)化合物氧化成二氧化碳，氧 化反應(yīng)器是一個(gè) UV 燈外包螺旋形的石英管。UV 燈發(fā)出 185nm 和 254nm 的光線， 使水 產(chǎn)生光分解。
H2O + hν(185nm)（TiO2 ） OH· + H·
羥基自由基（OH· ）能把有機(jī)化合物氧化為二氧化碳。
有機(jī)物 + OH· CO2 + H2O
UV 燈的使用壽命為 6 個(gè)月，當(dāng)更換時(shí)間到期時(shí)儀器將出現(xiàn)警告信息，提醒用戶更 換 UV 燈。
1.6 二氧化碳傳感器
儀器上安裝有兩個(gè)二氧化碳傳感器，由電導(dǎo)率傳感器和溫度傳感器組成。電導(dǎo)率測(cè) 量采用雙精度技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償。TIC 傳感器用于檢測(cè)未經(jīng)氧化的水 樣中二氧化碳濃度，同時(shí)檢測(cè)水樣的電導(dǎo)率值； TC 傳感器用于檢測(cè)水樣本身含有的二 氧化碳和水樣中有機(jī)物經(jīng)分解后產(chǎn)生的二氧化碳濃度的總和。
1.7 二氧化碳測(cè)量循環(huán)
儀器每 4 分鐘檢測(cè)得出一個(gè)數(shù)據(jù)（包括 TOC 值和電導(dǎo)率值），在 4 分鐘的測(cè)量循環(huán) 中 TC 和 TIC 是獨(dú)立檢測(cè)的。
二、結(jié)構(gòu)特征與工作原理
2.1 工作原理
1 — 鍍有二氧化*的螺旋石英玻璃管 2 — 紫外燈
3 — 電導(dǎo)率傳感器 4 — 延遲線圈 5 — 蠕動(dòng)泵
圖 2-4 工作原理示意圖
水樣通過進(jìn)樣口進(jìn)入儀器后由分流器分成相等的兩份，其中一份通過延遲線圈 4, 進(jìn)入二氧化碳傳感器 3 檢測(cè) TIC ，另一份通過鍍有二氧化*的螺旋石英玻璃管 1 ，并在 紫外燈 2 的照射下將水中有機(jī)物催化分解為二氧化碳，進(jìn)入電導(dǎo)率傳感器 3 檢測(cè) TC。
總有機(jī)碳可通過這個(gè)差值計(jì)算得到： TOC = TC–TIC，最后廢液通過蠕動(dòng)泵 5，從排液管 流出。
2.2 應(yīng)用范圍
該儀器可用于檢測(cè)制藥工業(yè)中純化水、注射用水和去離子水中有機(jī)碳的濃度； 也可 用于半導(dǎo)體行業(yè)中超純水TOC的檢測(cè)。
在制藥領(lǐng)域和生物化學(xué)領(lǐng)域清潔驗(yàn)證過程中，可用于驗(yàn)證清潔效果。
該儀器具有在線檢測(cè)功能，可以在線監(jiān)測(cè)制藥工業(yè)的制水系統(tǒng)、半導(dǎo)體工業(yè)的超純 水制備系統(tǒng)和晶片工藝過程、電廠去離子水制備過程等。
三、技術(shù)參數(shù)及特點(diǎn)
3.1 主要技術(shù)參數(shù)
電 源： 220V±22V
電源頻率： 50Hz±1Hz
額定功率： 100W
基本尺寸： 44cm×18cm×26cm
檢測(cè)極限： 0.001mg/L
檢測(cè)精度： ±4%
檢測(cè)范圍： 0.001mg/L～1.000mg/L
分析時(shí)間： 4min
響應(yīng)時(shí)間： 15 min 以內(nèi)
樣品溫度： 1-95℃
環(huán)境溫度： 10-40℃ 溫度變化在±5℃/d 以內(nèi)
內(nèi)部樣品流速： 0.5 ml/min
相對(duì)濕度： ≤ 85%
重復(fù)性誤差： ≤ 3%
零點(diǎn)漂移： ±5%
量程漂移： ±5%
3.2 特點(diǎn)
① 不需要添加酸試劑、氧化劑和任何氣體，無需附加日常維護(hù)費(fèi)。
② 操作簡單、快捷、可靠。使用者無需專業(yè)知識(shí)和專門培訓(xùn)。
③ 針對(duì) TOC1000ppb 以下去離子水的檢測(cè)設(shè)計(jì)，在線、離線檢測(cè)可以切換使用。
④ 超大的存儲(chǔ)器能自動(dòng)存儲(chǔ)最近 12 個(gè)月連續(xù)檢測(cè)的數(shù)據(jù)， 可以查詢?nèi)我庖惶斓臋z 測(cè)記錄，并能打印檢測(cè)結(jié)果。
⑤ 檢測(cè)速度快，一次檢測(cè)分析時(shí)間僅為 4 分鐘。
⑥ 同步檢測(cè)水樣的電導(dǎo)率值，將 TOC 分析儀與電導(dǎo)率儀合二為一。
⑦ 體積小、重量輕、耗能少、攜帶方便。
⑧ 具有自動(dòng)的上限報(bào)警輸出，超出設(shè)定的檢測(cè)結(jié)果時(shí)可以提醒操作者。
⑨ 易于按照 USP <643>和 EP <2.2.44>以及中國藥典 2005 年版附錄Ⅷ R 所要求的 TOC 檢測(cè)方法進(jìn)行系統(tǒng)適應(yīng)性驗(yàn)證。
⑩ 超大的 320*234 的點(diǎn)陣真彩顯示器以及人性化的界面，具有 RS232 數(shù)據(jù)接口和 打印機(jī)接口。
四、使用與操作方法
開始檢測(cè)并計(jì)入檢測(cè)次數(shù)，檢測(cè)完畢后顯示一次檢測(cè)結(jié)果，其中幾次檢測(cè)的結(jié) 果均自動(dòng)保存在查詢記錄當(dāng)中。檢測(cè)次數(shù)的設(shè)置方式為： 用“選擇"鍵移動(dòng)光標(biāo)， 用“設(shè)置" 鍵修改數(shù)字，按“確定"鍵進(jìn)行確認(rèn)，進(jìn)入分析界面。進(jìn)行四次沖洗過程
五、維護(hù)
5.1 易耗品更換周期
UV 燈和蠕動(dòng)泵管可以從本公司購買。UV 燈為 185nm 、254nm 雙波長紫外燈，蠕 動(dòng)泵管為進(jìn)口泵管，具有高品質(zhì)和良好的穩(wěn)定性。易耗品更換周期參考表 5. 1。
表 5. 1 易耗品維護(hù)/更換表
部件名稱 | 更換周期* |
UV 燈 | 12 個(gè)月 |
蠕動(dòng)泵管 | 12 個(gè)月 |
六、故障分析與排除
序號(hào) | 故障現(xiàn)象 | 原因分析 | 排除方法 |
1 |
打開電源后屏幕無顯示 | 1 、查看保險(xiǎn)絲是否損毀； 2 、電源線插頭與機(jī)器插口是否有松 動(dòng) |
1 、更換保險(xiǎn)絲 2 、插緊電源線 |
2 | 檢測(cè)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定（測(cè)同一 水樣時(shí)連續(xù)兩個(gè)值相差過 大） 或誤差過大 |
檢查進(jìn)樣管與排液管有無氣泡， 進(jìn)樣 管與排液管有無壓過的痕跡 | 1 、更換有壓痕的進(jìn)樣管 或排液管 2 、用純水沖洗管路 |
3 | 檢測(cè)數(shù)值偏低過多 | UV 燈使用期限是否已到 | 更換 UV 燈 |
4 |
按鍵失靈無反應(yīng) | 1 、檢查按鍵是否有破損，有無液體 流入； 2 、長期使用或操作不當(dāng)造成按鍵失 去彈性而短路 |
更換按鍵 |
5 |
儀器內(nèi)部有異常的聲音 | 1 、判斷是否有異物掉入儀器內(nèi)； 2 、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)是否正常 |
請(qǐng)專業(yè)人員修理 |
6 |
蜂鳴器叫 | 1 、短叫一聲表明所測(cè)值高于儀器設(shè) 定的上限值； 2 、長叫可能是主板故障 | 1 、所測(cè)水樣有問題，檢 查來源 2 、請(qǐng)專業(yè)人員修理 |
7 |
查詢數(shù)據(jù)時(shí)死機(jī) | 儀器“參數(shù)設(shè)置"項(xiàng)下設(shè)置為“打印"， 但未連接打印機(jī)， 查詢記錄時(shí)搜索不 到打印機(jī) | 1 、重啟，“參數(shù)設(shè)置" 項(xiàng)下設(shè)置為“不打印" 2 、連接打印機(jī) |
8 |
排液管不出水 | 1 、管路堵塞； 2 、泵管已磨損 | 1 、用小注射器抽出水口 2 、更換泵管 |
七、安裝與儲(chǔ)運(yùn)
7.1 安裝
7. 1. 1 安裝位置的選擇
將儀器放在一個(gè)潔凈、無障礙物的平面上，并保證除儀器外還能承載 25kg的重量， 為了便于散熱，請(qǐng)確保儀器的后面和兩側(cè)留有至少16cm的空間。
7. 1.2 電源要求
電壓： 220V ± 22V
電源頻率： 50Hz ± 1Hz
7. 1.3 環(huán)境要求
儀器應(yīng)在一個(gè)恒溫恒濕且適于工作的環(huán)境中進(jìn)行。避免陽光直射和超常溫度； 溫度 過高（超過104°F ，40℃） 會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行失常，溫度過低（低于50°F ，10℃） 會(huì)導(dǎo)致測(cè)量
值誤差過大。
7.2 儲(chǔ)運(yùn)
7.2. 1 包裝后的 TOC 分析儀應(yīng)儲(chǔ)存在相對(duì)濕度不大于 80% ，無腐蝕性氣體且通風(fēng)良好、 陰涼、清潔的室內(nèi)。
7.2.2 運(yùn)輸按訂貨合同要求，避免碰撞及受潮。
7.2.3 若對(duì)本儀器進(jìn)行重新拆卸與安裝，請(qǐng)聯(lián)系儀器制造商，由專業(yè)技術(shù)人員協(xié)助解決。
總有機(jī)碳（TOC）分析儀的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，核心在于它通過直接量化有機(jī)碳總量，為水質(zhì)監(jiān)控、環(huán)境評(píng)估和工業(yè)合規(guī)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。以下是主要應(yīng)用領(lǐng)域的詳細(xì)介紹：
1. ?制藥行業(yè)?
應(yīng)用場景?：主要用于檢測(cè)制藥用水、注射用水及超純水中的TOC含量，確保水質(zhì)符合《中國藥典》等標(biāo)準(zhǔn)。
技術(shù)特點(diǎn)?：高精度檢測(cè)（如電導(dǎo)率差值技術(shù)），支持在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與離線取樣，便攜設(shè)計(jì)便于現(xiàn)場操作。
案例?：制藥企業(yè)通過便攜式TOC分析儀實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)水質(zhì)檢測(cè)，避免水樣轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)致的檢測(cè)滯后。
2. ?電子行業(yè)?
應(yīng)用場景?：監(jiān)控超純水純度，確保半導(dǎo)體制造等關(guān)鍵工藝的用水安全。
技術(shù)特點(diǎn)?：高精度、低誤差，支持多臺(tái)聯(lián)機(jī)及電子審計(jì)追蹤，數(shù)據(jù)可靠。
3. ?環(huán)境監(jiān)測(cè)?
應(yīng)用場景?：用于水質(zhì)評(píng)價(jià)、污染源追蹤及土壤、沉積物等環(huán)境樣品的有機(jī)物含量測(cè)定。
?技術(shù)特點(diǎn)?：快速反映有機(jī)污染總體水平，為環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。
4. ?食品飲料行業(yè)?
應(yīng)用場景?：檢測(cè)生產(chǎn)用水中的TOC含量，確保產(chǎn)品用水安全。
技術(shù)特點(diǎn)?：符合國家法規(guī)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，支持在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與離線取樣檢測(cè)。
5. ?環(huán)保行業(yè)?
應(yīng)用場景?：用于高純水監(jiān)測(cè)、工業(yè)廢水處理效果評(píng)估等。
技術(shù)特點(diǎn)?：通過量化樣品中有機(jī)碳總量，有效評(píng)估污染程度及水體的自凈能力。
6. ?實(shí)驗(yàn)室研究?
應(yīng)用場景?：用于去離子水離線分析、土壤及海洋沉積物等固體樣品的有機(jī)物測(cè)定。
技術(shù)特點(diǎn)?：高精度檢測(cè)，符合國際標(biāo)準(zhǔn)，確保檢測(cè)結(jié)果的可靠性。
7. ?化工領(lǐng)域?
應(yīng)用場景?：實(shí)時(shí)監(jiān)控水質(zhì)和有機(jī)物含量，確保生產(chǎn)過程符合嚴(yán)格的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
?技術(shù)特點(diǎn)?：高精度檢測(cè)（如燃燒法、電導(dǎo)率法），廣泛適用于液體和固體樣品。
8. ?電廠鍋爐循環(huán)水、冷卻水檢測(cè)?
?應(yīng)用場景?：實(shí)時(shí)監(jiān)控水質(zhì)，防止設(shè)備腐蝕和結(jié)垢，延長設(shè)備使用壽命。
?技術(shù)特點(diǎn)?：高精度檢測(cè)，符合國際標(biāo)準(zhǔn)，確保檢測(cè)結(jié)果的可靠性。
9. ?自來水、飲用水檢測(cè)?
應(yīng)用場景?：確保飲用水安全，符合GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。
?技術(shù)特點(diǎn)?：高精度檢測(cè)，符合國際標(biāo)準(zhǔn)，確保檢測(cè)結(jié)果的可靠性。
10. ?廢水、廢酸檢測(cè)?
應(yīng)用場景?：監(jiān)控工業(yè)廢水排放，確保環(huán)保合規(guī)。
技術(shù)特點(diǎn)?：高精度檢測(cè)，符合國際標(biāo)準(zhǔn)，確保檢測(cè)結(jié)果的可靠性。
11. ?生物醫(yī)藥?
?應(yīng)用場景?：注射水、去離子水的檢測(cè)，確保藥品和安全性和有效性。
技術(shù)特點(diǎn)?：高精度檢測(cè)，符合國際標(biāo)準(zhǔn)，確保檢測(cè)結(jié)果的可靠性。
12. ?土壤、污泥、海洋沉積物檢測(cè)?
應(yīng)用場景?：用于土壤、污泥、海洋沉積物等固體樣品的有機(jī)物測(cè)定。
?技術(shù)特點(diǎn)?：高精度檢測(cè)，符合國際標(biāo)準(zhǔn)，確保檢測(cè)結(jié)果的可靠性。
13. ?塑料降解研究?
應(yīng)用場景?：用于塑料降解過程中有機(jī)物含量的測(cè)定。
技術(shù)特點(diǎn)?：高精度檢測(cè)，符合國際標(biāo)準(zhǔn)，確保檢測(cè)結(jié)果的可靠性。
14. ?其他工業(yè)領(lǐng)域?
?應(yīng)用場景?：如半導(dǎo)體制造、電力等行業(yè)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控水質(zhì)，確保用水安全與合規(guī)。
技術(shù)特點(diǎn)?：高精度、低誤差，具備防水、防塵和遠(yuǎn)程控制功能，支持多臺(tái)聯(lián)機(jī)及電子審計(jì)追蹤。
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