德國elementar / 2020年三月份電子報 - 固體總有機碳分析儀 soliTOC cube

soliTOC cube 固體總有機碳分析儀

 

對於諸多應用而言,總有機碳含量(TOC)都是一項重要指標。在農業科學中,碳是瞭解土壤和沉積物中元素循環的重要參數。有機碳經植物和動物排泄物分解進入土壤,成為微生物和植物的主要養分來源。因此,TOC分析可提供有關微生物活性和有機物質的重要資訊,進而對土壤和沉積物進行定性和評估。直接測定TOC是一種重要的分析方法。通常先測定總碳 含量,然後再減去總無機碳。除了有機碳,在土壤和沉積物中還存在無機碳,通常以碳酸鹽的形式存在。土壤和沉積物中最常見的兩種碳酸鹽來源是礦物方解石和白雲石。對應的宏觀參數 - 總無機碳(TIC),包括這些礦物質以及其它碳酸鹽衍生物,如碳酸和碳酸氫鹽。無機碳與有機碳的差別很明顯,因為無機碳是生物系統無法利用的形式,即不具有生物可利用性。

 

elementar以獨特的程序升溫法,利用不同的溫度,將可有效鑑別三種不同型態的碳含量,此分析方法亦符合DIN15939的標準方法。對固體廢物進行評估時,可能需要單獨測定ROC (元素碳),因為元素碳不具有生物可利用性。為此,採用程序升溫法:在 400°C條件下分析TOC,在400°C600°C 之間測定元素碳,在600°C900°C之間測定總無機碳。將樣品以每分鐘70°C的速度加熱至指定溫度,並持溫固定時間,在不同溫度下產生的CO2即代表不同的碳成分。

 

或也利用惰性載氣對ROCTIC進行分離。以溫度加熱到400°C後,載氣從氧氣切換至氮氣,樣品在900°C下直接被熱解。在此情況下,ROC將繼續保留在樣品中,而TIC則氧化為CO2。當TIC分析完成後,系統可恢復供應氧氣,氧化ROC

 

根據上述方法,對6種不同固體樣品中的TOC含量進行分析。以方法1(酸化和900°C燃燒)和方法2650°C燃燒),在分析材料中測定的TOC含量都處於相同範圍內。而採用方法3(在400°C燃燒條件下:TOC400)所 分析的TOC含量是全部方法中最低的。由於淤泥和沖積土中的TIC含量最低, 因此TOC400所測定的TOC含量與其它方法測定 的結果相似。而對於含量較高TICTOC400所測定的結果明顯與其它方法不同。但 ,TOC400ROC的總量始終與其它TOC結果相符。

 

有趣的是,在所有樣品中,熔渣和回收建築材料中的TOC400ROC的總量卻與其它兩種方法所測定的TOC含量明顯不同。這是由於這兩種樣品的TIC在總碳含量中的比例最高的緣故(54%57%)。 綜上所述,不同方法分析的TOC結果,在很大程度上會取決於樣品含量較高的碳組分。所以,在選擇分析TOC含量的適當方法時,應充分考慮此因素

 

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