应用领域包括:药品、海水、胺类和肼类、黑液、食品、土壤和沉积物、地质材料、污泥、硫磺、含颗粒液体、水和废水、盐水、工艺流体、腐蚀剂、酸类
CM150总碳分析仪是一款完整的分析系统,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、内置酸化模块和高灵敏度二氧化碳检测器,可灵活分析大多数样品类型和浓度,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:
- CM5018 CO2库仑计
- 无需用户校准
- 宽线性动态范围
- 可读性可达0.01微克碳
- 基于现代Windows系统的界面
- 存储在个人电脑硬盘上
CM5300卧式炉及CM5322和CM5324炉具套件
- 可编程温度最高达1100摄氏度
- 燃烧前洗涤器,用于去除氧气载气中的干扰物质
- 燃烧后洗涤器,用于去除样品燃烧过程中产生的干扰气体
- 使用瓷舟和操纵杆的示例介绍
CM5330酸化模块
- 10毫升、25毫升、50毫升或100毫升的反应容器
- 可选体积酸分配器
- 内置带流量控制器的气泵
- 样品加热与搅拌控制
- 用于从载气中去除二氧化碳的预酸化洗涤器
仪器性能
CM150总碳分析仪的一个主要优势在于采用了库仑检测法。CM5018二氧化碳库仑计运用法拉第定律,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,线性检测范围为低于1微克碳至超过10000微克碳。采用这种效率100% 的库仑法,标准物质的相对标准偏差通常为0.2% 或更低。对于浓度较低的情况,绝对偏差一般约为1微克碳。
氧化时间随样品类型和温度而变化,不过通常分析时间为5到7分钟。
碳分析概述
尽管我们的CM5018二氧化碳库仑计对进入库仑反应池的所有二氧化碳都很敏感,但不同的碳形态(总碳、总有机碳和总无机碳)可通过二氧化碳的形成方式来区分,即燃烧法或酸化法。
为了更好地全面了解CM150碳分析仪的功能,需知道总碳(TC)被视为无机碳(TIC)和有机碳(TOC)成分之和。因此,TC = TIC + TOC。通过直接测量、样品预处理或差值技术,使用CM150可对固体或液体样品中的所有这些成分进行测量。
具体而言,总碳(TC)始终可以通过样品的燃烧直接测量,而总无机碳(TIC)始终可以通过样品的酸化直接测量。然而,对于大多数样品类型,总有机碳(TOC)的测量要么需要一个预处理步骤,要么需要分别分析TC和TIC,以便通过差值法获得TOC(TOC = TC – TIC)。
对于均质液体,最常用的预处理方法是将样品酸化并去除所有的总无机碳(TIC)。然后对得到的溶液进行燃烧分析,以获得总有机碳(TOC)结果。另一方面,对于含有颗粒和固体的液体,最常用的分析方法是通过计算单独的总碳(TC)和总无机碳(TIC)分析结果之间的差值来确定。
总碳(TC)
将样品初始称重后放入铂或瓷质“舟皿”中。然后将舟皿置于石英勺中,再放入样品燃烧区内的高温氧气环境(通常为950ºC)。在该环境下,样品中的所有碳迅速氧化为二氧化碳。燃烧后的洗涤器会去除干扰反应产物(包括硫氧化物、卤化物、水和氮氧化物)。随后,生成的二氧化碳被吹入CM5018二氧化碳库仑仪中,通过绝对库仑滴定法自动测量。
总有机碳(TOC)
在注入熔炉之前,液体样品需进行酸化处理,并去除二氧化碳和碳酸盐碳。然后,将这种“预处理”后的样品按照上述方法进行反应。(注意:尽管偶尔会使用各种样品预处理方法对固体进行直接总有机碳(TOC)分析,但我们通常建议通过差值计算总有机碳,即TOC = 总碳(TC) – 总无机碳(TIC)。)
总无机碳(TIC)
将样品引入样品瓶后,用不含二氧化碳的载气吹扫系统,以去除大气中的二氧化碳。此时,通过酸分配器向样品瓶中加入一份酸,启动分析,使无机碳以二氧化碳的形式逸出。利用内置加热器和磁力搅拌器促进无机碳的快速逸出,不含二氧化碳的载气将反应产物输送通过后置洗涤器(以去除潜在干扰),最终进入CM5018库仑计内的反应池。在那里,生成的二氧化碳通过绝对库仑滴定法自动测量。
数据处理
最多可输入50个样品的名称、重量和尺寸,供CM5018计算最终结果使用。分析进度以用户可选的单位显示在10英寸液晶触摸屏上。每个样品测试完毕后,详细的分析信息会自动保存到机载SD卡中。数据也可通过标准串口和以太网端口传输至个人电脑或实验室信息管理系统(LIMS)进行采集。此外,每个样品测试时,详细报告可打印至选配的小型打印机。