專利名稱：水的總有機(jī)碳(toc)測(cè)定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在特定的范圍內(nèi)可用來(lái)檢測(cè)水中的總有機(jī)碳和水中的無(wú)機(jī)碳的測(cè)定儀，特別是一種水的總有機(jī)碳(TOC)測(cè)定儀。
背景技術(shù)：
目前，世界各地的地面水污染皆以有機(jī)物污染為主。相當(dāng)多的有機(jī)污染物存在于水中，將直接影響水體的質(zhì)量，對(duì)我們的生活和生產(chǎn)造成危害，因此水和廢水的監(jiān)測(cè)，越來(lái)越引起人們的重視。其中水體中總有機(jī)碳(TOC)含量的檢測(cè)，日益引起關(guān)注。它是以碳含量表示水體中有機(jī)物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)，有機(jī)污染物對(duì)水體中水生生物的影響最為顯著。它們以其毒性及溶解氧減少的形式對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響?，F(xiàn)有的總有機(jī)碳(TOC)測(cè)定儀是將水溶液中的總有機(jī)碳(TOC)氧化為二氧化碳，并且測(cè)定其含量。利用二氧化碳與總有機(jī)碳之間碳含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而對(duì)水溶液中總有機(jī)碳進(jìn)行定量測(cè)定。
按工作原理不同，目前普遍采用燃燒氧化—非分散紅外吸收法、此法能將水樣中有機(jī)物全部氧化，可以很直接地用來(lái)表示有機(jī)物的總量，燃燒氧化—非分散紅外吸收法只需一次性轉(zhuǎn)化、流程簡(jiǎn)單、重現(xiàn)性好，但是其儀器體積較大、測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)、靈敏度低、制造成本較高，對(duì)總有機(jī)碳(TOC)測(cè)定儀的推廣和使用帶來(lái)較多的不利因素。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了解決上述技術(shù)的不足，而提供的一種體積小，成本低，穩(wěn)定性好，且操作更簡(jiǎn)單，靈敏度更高，維護(hù)費(fèi)用很低的水的總有機(jī)碳(TOC)測(cè)定儀。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的一種水的總有機(jī)碳(TOC)測(cè)定儀，它主要包括蠕動(dòng)泵、微量進(jìn)樣器、總碳?xì)怏w過(guò)濾器、無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器、紫外線氧化盒、離子交換樹脂罐和樣品水進(jìn)樣管，樣品水進(jìn)樣管與紫外線氧化盒和無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器之間管路通過(guò)三通連接，樣品水進(jìn)樣管與三通的接口連通；總碳?xì)怏w過(guò)濾器和無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器分別由上壓膜片、下壓膜片和置于之間的一種能透過(guò)二氧化碳?xì)怏w而不能透過(guò)水或其它離子的薄膜組成，在三通上的接口處通過(guò)管路連結(jié)在無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器的上壓膜片的接口上，在三通上的接口處通過(guò)管路與紫外線氧化盒連接，紫外線氧化盒再連結(jié)在總有機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器的上壓膜片的進(jìn)樣口上。
由于測(cè)試過(guò)程中樣品水的有機(jī)碳含量不同，並且樣品水必需在酸性條件下才能將碳元素轉(zhuǎn)換成二氧化碳，為了在樣品水中加入酸堿試劑液，在樣品水進(jìn)樣管與三通的接口之間可設(shè)有連接件四通，樣品水進(jìn)樣管接在四通的接口上，在四通的接口和接口處分別通過(guò)管路與微量進(jìn)樣器連結(jié)，在四通的接口處通過(guò)管路接在三通上的接口處。
為了獲得較純的測(cè)試背景，總碳?xì)怏w過(guò)濾器和無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器分別安裝在離子交換樹脂罐上的空心管件上，空心管件與離子交換樹脂罐相通。
為了獲得樣品水中總有機(jī)碳的含量，將有機(jī)碳轉(zhuǎn)換成二氧化碳，紫外線氧化盒主要由螺旋管，能同時(shí)發(fā)出184nm和254nm波長(zhǎng)光波的UV紫外燈組成，螺旋管圍繞著UV紫外燈的周圍，在螺旋管的中間開有一個(gè)小孔，其表面鍍有氧化鈦(TiO2)透明薄膜層。
另外總碳?xì)怏w過(guò)濾器和無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器在下壓膜片的出液口處連結(jié)電導(dǎo)電極，在電導(dǎo)電極的另一端連結(jié)電磁閥，電磁閥的另一端通過(guò)節(jié)流閥與離子交換樹脂罐連結(jié)，廢液排出管通過(guò)安裝在蠕動(dòng)泵上的管件后分別與總碳?xì)怏w過(guò)濾器和無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器的上壓膜片上的出水口相接。
為了使(TOC)測(cè)定儀能實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)，樣品水無(wú)污染進(jìn)入管路測(cè)試，樣品水進(jìn)樣管是通過(guò)一個(gè)過(guò)濾器和調(diào)壓閥連結(jié)，調(diào)壓閥通過(guò)管路接在四通的接口上。
本實(shí)用新型提供的總有機(jī)碳(TOC)的測(cè)定儀，它主要基于有機(jī)物成份在紫外線和氧化劑(高硫酸鹽)的作用下被氧化成二氧化碳。二氧化碳的測(cè)定采用了薄膜/電導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)薄膜的透氣性使水中二氧化碳?xì)怏w透過(guò)膜后在去離子水中形成碳酸氫根離子，當(dāng)碳酸氫根離子在薄膜兩側(cè)趨于平衡后測(cè)定無(wú)機(jī)碳類含量和有機(jī)物含量，經(jīng)氧化后得到的樣品總碳含量。
有機(jī)物含量即總碳含量與總無(wú)機(jī)碳含量之間的差值TOC＝TC-TIC。
本實(shí)用新型所得到的總有機(jī)碳(TOC)測(cè)定儀能夠檢測(cè)的水樣范圍由碳含量小于0.5ppb的超純水到TOC含量達(dá)50ppm的水樣。因其工作原理簡(jiǎn)單，體積小，成本低，穩(wěn)定性好，這種TOC分析儀操作更簡(jiǎn)單，靈敏度更高，維護(hù)費(fèi)用很低，用戶所做的校準(zhǔn)和驗(yàn)證簡(jiǎn)單易行。因此它對(duì)提高我國(guó)在水和廢水的監(jiān)測(cè)方面，在制藥行業(yè)，半導(dǎo)體生產(chǎn)等領(lǐng)域的國(guó)際竟?fàn)幜Χ季哂惺址e極的現(xiàn)實(shí)意義。


圖1是水的總有機(jī)碳測(cè)定儀結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述，但下述實(shí)施例并不限制本實(shí)用新型的內(nèi)容。
實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)施例所描述的水的總有機(jī)碳測(cè)量?jī)x，它主要包括蠕動(dòng)泵1，微量進(jìn)樣器2，總碳?xì)怏w過(guò)濾器3，無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器4，紫外線氧化盒5，離子交換樹脂罐6。為了分別測(cè)定無(wú)機(jī)碳類含量和有機(jī)物類含量，樣品水進(jìn)樣管7接在三通8的接口9上，在三通8上的接口10處通過(guò)管路11連結(jié)總碳?xì)怏w過(guò)濾器3上壓膜片21的進(jìn)樣口312，在三通8上的接口13處通過(guò)管路11，紫外線氧化盒5連結(jié)無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器4上壓膜片21的進(jìn)樣口311。由于測(cè)試過(guò)程中樣品水的有機(jī)碳含量不同，並且樣品水必需在酸性條件下才能將碳元素轉(zhuǎn)換成二氧化碳，為了在樣品水中加入酸堿試劑液，可以將樣品水進(jìn)樣管7接在四通15的接口16上，在四通15的接口17和接口18處分別通過(guò)管路11與微量進(jìn)樣器2連結(jié)，在四通15的接口19處通過(guò)管路11接在三通8上的接口9處。為了獲得較純的測(cè)試背景，總碳?xì)怏w過(guò)濾器3和無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器4分別安裝在離子交換樹脂罐6上的空心管件20上，空心管件20與離子交換樹脂罐6相通。為了獲得樣品水中總有機(jī)碳的含量，將有機(jī)碳轉(zhuǎn)換成二二氧化碳，紫外線氧化盒5主要由螺旋管25，UV紫外燈26組成。螺旋管25圍繞著UV紫外燈26的周圍，在螺旋管25的中間開有一個(gè)小孔，其表面鍍有氧化鈦(TiO2)透明薄膜。UV紫外燈26能同時(shí)發(fā)出184nm和254nm波長(zhǎng)的光波。根據(jù)樣品水中二氧化碳?xì)怏w透過(guò)膜23與去離子水中碳酸氫根離子趨于平衡，總碳?xì)怏w過(guò)濾器3和無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器4分別由上壓膜片21，下壓膜片22和膜23組成。膜23是一種能透過(guò)二氧化碳?xì)怏w而不能透過(guò)水或其它離子的薄膜。在下壓膜片22的出液口24處連結(jié)電導(dǎo)電極25。在電導(dǎo)電極25的另一端連結(jié)電磁閥27，電磁閥27的另一端通過(guò)節(jié)流閥28與離子交換樹脂罐6連結(jié)。為了使(TOC)測(cè)定儀能實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)，樣品水無(wú)污染進(jìn)入管路測(cè)試及排出，廢液排出管29通過(guò)安裝在蠕動(dòng)泵1上的管件14后分別與總碳?xì)怏w過(guò)濾器3和無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器4的上壓膜片21上的出水口302和301相接。樣品水進(jìn)樣管7是通過(guò)一個(gè)過(guò)濾器31和調(diào)壓閥32連結(jié)，調(diào)壓閥32通過(guò)管路11接在四通15的接口16上。
權(quán)利要求1.一種水的總有機(jī)碳(TOC)測(cè)定儀，它主要包括蠕動(dòng)泵(1)，微量進(jìn)樣器(2)，總碳?xì)怏w過(guò)濾器(3)，無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器(4)，紫外線氧化盒(5)，離子交換樹脂罐(6)和樣品水進(jìn)樣管(7)，其特征是樣品水進(jìn)樣管(7)與紫外線氧化盒(5)和無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器(4)之間管路通過(guò)三通(8)連接，樣品水進(jìn)樣管(7)與三通(8)的接口(9)連通；總碳?xì)怏w過(guò)濾器(3)和無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器(4)分別由上壓膜片(21)、下壓膜片(22)和置于之間的一種能透過(guò)二氧化碳?xì)怏w而不能透過(guò)水或其它離子的薄膜(23)組成，在三通(8)上的接口(10)處通過(guò)管路(11)，連結(jié)在無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器(4)的上壓膜片(21)的接口(311)上，在三通(8)上的接口(13)處通過(guò)管路(11)與紫外線氧化盒(5)連接，紫外線氧化盒(5)再連結(jié)在總有機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器(3)的上壓膜片(21)的進(jìn)樣口(312)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水的總有機(jī)碳(TOC)測(cè)定儀，其特征是在樣品水進(jìn)樣管(7)與三通(8)的接口(9)之間設(shè)有連接件四通(15)，樣品水進(jìn)樣管(7)接在四通(15)的接口(16)上，在四通(15)的接口(17)和接口(18)處分別通過(guò)管路(11)與微量進(jìn)樣器(2)連結(jié)，在四通(15)的接口(19)處通過(guò)管路(11)接在三通(8)上的接口(9)處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水的總有機(jī)碳(TOC)測(cè)定儀，其特征是總碳?xì)怏w過(guò)濾器(3)和無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器(4)分別安裝在離子交換樹脂罐(6)上的空心管件(20)上，空心管件(20)與離子交換樹脂罐(6)相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水的總有機(jī)碳(TOC)測(cè)定儀，其特征是紫外線氧化盒(5)主要由螺旋管(25)，能同時(shí)發(fā)出184nm和254nm波長(zhǎng)光波的UV紫外燈(26)組成，螺旋管(25)圍繞著UV紫外燈(26)的周圍，在螺旋管(25)的中間開有一個(gè)小孔，其表面鍍有氧化鈦(TiO2)透明薄膜層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水的總有機(jī)碳(TOC)測(cè)定儀，其特征是紫外線氧化盒(5)主要由螺旋管(25)，能同時(shí)發(fā)出184nm和254nm波長(zhǎng)光波的UV紫外燈(26)組成，螺旋管(25)圍繞著UV紫外燈(26)的周圍，在螺旋管(25)的中間開有一個(gè)小孔，其表面鍍有氧化鈦(TiO2)透明薄膜層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水的總有機(jī)碳(TOC)測(cè)定儀，其特征是總碳?xì)怏w過(guò)濾器(3)和無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器在下壓膜片(22)的出液口(24)處連結(jié)電導(dǎo)電極(25)，在電導(dǎo)電極(25)的另一端連結(jié)電磁閥(27)，電磁閥(27)的另一端通過(guò)節(jié)流閥(28)與離子交換樹脂罐(6)連結(jié)，廢液排出管(29)通過(guò)安裝在蠕動(dòng)泵(1)上的管件(14)后分別與總碳?xì)怏w過(guò)濾器(3)和無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器(4)的上壓膜片(21)上的出水口(301)、(302)相接。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水的總有機(jī)碳(TOC)測(cè)定儀，其特征是總碳?xì)怏w過(guò)濾器(3)和無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器在下壓膜片(22)的出液口(24)處連結(jié)電導(dǎo)電極(25)，在電導(dǎo)電極(25)的另一端連結(jié)電磁閥(27)，電磁閥(27)的另一端通過(guò)節(jié)流閥(28)與離子交換樹脂罐(6)連結(jié)，廢液排出管(29)通過(guò)安裝在蠕動(dòng)泵(1)上的管件(14)后分別與總碳?xì)怏w過(guò)濾器(3)和無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器(4)的上壓膜片(21)上的出水口(301)、(302)相接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水的總有機(jī)碳(TOC)測(cè)定儀，其特征是總碳?xì)怏w過(guò)濾器(3)和無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器在下壓膜片(22)的出液口(24)處連結(jié)電導(dǎo)電極(25)，在電導(dǎo)電極(25)的另一端連結(jié)電磁閥(27)，電磁閥(27)的另一端通過(guò)節(jié)流閥(28)與離子交換樹脂罐(6)連結(jié)，廢液排出管(29)通過(guò)安裝在蠕動(dòng)泵(1)上的管件(14)后分別與總碳?xì)怏w過(guò)濾器(3)和無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器(4)的上壓膜片(21)上的出水口(301)、(302)相接。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水的總有機(jī)碳(TOC)測(cè)定儀，其特征是總碳?xì)怏w過(guò)濾器(3)和無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器在下壓膜片(22)的出液口(24)處連結(jié)電導(dǎo)電極(25)，在電導(dǎo)電極(25)的另一端連結(jié)電磁閥(27)，電磁閥(27)的另一端通過(guò)節(jié)流閥(28)與離子交換樹脂罐(6)連結(jié)，廢液排出管(29)通過(guò)安裝在蠕動(dòng)泵(1)上的管件(14)后分別與總碳?xì)怏w過(guò)濾器(3)和無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器(4)的上壓膜片(21)上的出水口(301)、(302)相接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水的總有機(jī)碳(TOC)測(cè)定儀，其特征是樣品水進(jìn)樣管(7)是通過(guò)一個(gè)過(guò)濾器(31)和調(diào)壓閥(32)連結(jié)，調(diào)壓閥(32)通過(guò)管路(11)接在四通(15)的接口(16)上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種水的總有機(jī)碳測(cè)量?jī)x，它主要包括蠕動(dòng)泵，微量進(jìn)樣器，總碳?xì)怏w過(guò)濾器，無(wú)機(jī)碳?xì)怏w過(guò)濾器，紫外線氧化盒，離子交換樹脂罐。樣品水進(jìn)樣管接在三通的進(jìn)口上，在三通上的出口處通過(guò)管路連結(jié)氣體過(guò)濾器上壓膜片的進(jìn)樣口，在三通上的出口處通過(guò)管路，紫外線氧化盒連結(jié)總碳?xì)怏w過(guò)濾器上壓膜片的進(jìn)樣口。此總有機(jī)碳(TOC)測(cè)定儀能夠檢測(cè)的水樣范圍由碳含量小于0.5ppb的超純水到TOC含量達(dá)50ppm的水樣。因其工作原理簡(jiǎn)單，體積小，成本低，穩(wěn)定性好，這種TOC分析儀操作更簡(jiǎn)單，靈敏度更高，維護(hù)費(fèi)用很低，用戶所做的校準(zhǔn)和驗(yàn)證簡(jiǎn)單易行。因此它對(duì)提高我國(guó)在水和廢水的監(jiān)測(cè)方面，在制藥行業(yè)，半導(dǎo)體生產(chǎn)等領(lǐng)域的國(guó)際竟?fàn)幜Χ季哂惺址e極的現(xiàn)實(shí)意義。
文檔編號(hào)G01N31/00GK2856999SQ20052011722
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2005年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月12日
發(fā)明者葉大林 申請(qǐng)人:葉大林