美国UIC CM150 通过燃烧、酸化和库仑检测进行碳分析 (TC/TIC/TOC)

美国UIC CM150 通过燃烧、酸化和库仑检测进行碳分析 (TC/TIC/TOC)

 

通过燃烧、酸化和库仑检测进行碳分析 (TC/TIC/TOC)

应用包括: 药物、海水、胺和肼、黑液、食品、土壤和沉积物、地质材料、污泥、硫、含有颗粒的液体、水和废水、盐水、工艺流体、腐蚀剂、酸

CM150 碳分析 (TC/TIC/TOC)

符合 ASTM D 513 和 D 4129

CM150 总碳分析仪 是一套完整的分析系统,能够测量固体和/或液体样品中的总碳、总有机碳和总无机碳。CM150结合了高温燃烧炉、独立的酸化模块和高灵敏度的 CO 2 检测器,可以灵活地分析大多数任何样品类型和浓度,其精度是其他分析技术无法比拟的。CM150 系统包括上图所示的以下组件:

CM5017 CO2 电量计

  • 无需用户校准
  • 宽的线性动态范围
  • 0.01 µg 碳的可读性
  • 用户可选择的显示单位
  • 10英寸液晶触摸屏
  • SD卡数据存储
  • LIMS 兼容

CM5300卧式炉

  • 可编程高达 1100OC
  • 用于去除氧气载气中的干扰物的燃烧前洗涤器
  • 用于去除样品燃烧过程中形成的干扰气体的燃烧后洗涤器

CM5330酸化模块

  •  10、25、50 或 100 ml 反应容器
  • 可选择容量的酸分配器
  • 带流量控制器的内置气泵
  •  用于从载气中去除 CO 2的预酸化洗涤器
  • 用于去除样品消解过程中释放的干扰的后酸化洗涤器
  • 控制样品加热和搅拌

仪器能力

CM150 总碳分析仪的一个主要优点是使用库仑检测。CM5017 CO 2  Coulometer 采用法拉第定律原理,自动测量样品燃烧或酸化产生的二氧化碳的绝对质量。

无需用户校准,可从小于 1 µg 的碳到超过 10,000 µg 的碳进行线性检测。使用这种 100% 高效的库仑法,标准材料的相对标准偏差通常为 0.2% 或更好。对于较小的浓度,典型的绝对偏差约为 1 µg C。

氧化时间因样品类型和温度而异,但典型的分析时间为 5 到 7 分钟。

碳分析概述

尽管我们的 CM5017 CO 2 电量计对进入电量反应池的所有二氧化碳都很敏感,但各种碳形式(TC、TOC 和 TIC)的区别在于 CO 2 的形成方式——燃烧或酸化。

为了更好地了解 CM150 碳分析仪的全部功能,请考虑将总碳 (TC) 视为无机 (TIC) 和有机 (TOC) 成分的总和。因此,TC = TIC + TOC。通过直接测量、样品预处理或差分技术,所有这些成分都可以使用 CM150 对固体或液体样品进行测量。

具体来说,总碳总是可以通过样品的燃烧直接测量,而总无机碳总是可以通过样品的酸化直接测量。然而,大多数样品类型的总有机碳测量需要预处理步骤或单独分析 TC 和 TIC,以便通过差异获得 TOC (TOC = TC -TIC)。

对于均质液体,最常用的是预处理方法。此步骤涉及酸化样品并清除所有 TIC。然后通过燃烧分析所得溶液以获得 TOC 结果。另一方面,最常通过计算单独的 TC 和 TIC 分析之间的差异来分析含有颗粒和固体的液体。

 

总碳 (TC)

最初将样品称重到铂或瓷“船”中。然后将船放入石英钢包中,将其引入样品燃烧区内的高温氧气气氛(通常为 950ºC)中。在那种环境中,样品中的所有碳都被迅速氧化成 CO 2。干扰反应产物(包括硫氧化物、卤化物、水和一氧化二氮)由燃烧后洗涤器去除。然后将产生的二氧化碳扫入 CM5017 CO 2 库仑计,在其中使用绝对库仑滴定法自动测量。

 

总有机碳 (TOC)

在注入熔炉之前,将液体样品酸化并清除 CO 2 和碳酸盐碳。该“预处理”样品然后如上所述进行反应。(注意:虽然有时会使用各种样品预处理方法对固体进行直接 TOC 分析,但我们通常建议通过差异计算 TOC,其中 TOC = TC – TIC。)

 

总无机碳 (TIC)

在将样品引入样品烧瓶后,系统用不含 CO 2的载气吹扫以消除大气中的二氧化碳。此时,通过酸分配器向样品瓶中添加等分的酸开始分析,导致无机碳以 CO 2的形式释放。使用内置加热器和磁力搅拌器来促进无机碳的快速析出,不含 CO 2的载气将反应产物通过后洗涤器(以消除潜在的干扰)并最终进入 CM5017 电量计内的反应池. 在那里,使用绝对库仑滴定法自动测量产生的二氧化碳。

数据处理

最多可以输入 50 个样本的名称、重量和大小,CM5017 将使用这些样本计算最终结果。分析进度以用户可选择的单位显示在 10 英寸 LCD 触摸屏上。每次采样后,详细的分析信息会自动保存到板载 SD 卡中。数据也可以通过标准串行和以太网端口传输,以在个人计算机或 LIMS 上捕获。此外,可以在每个样品运行时将详细报告打印到可选的小型打印机上。


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