水样总有机碳含量的分析设备及其分析方法技术

本发明专利技术提供一种水样总有机碳含量分析设备及其分析方法，可以透过UV光的光照与催化剂的催化，让氧气与水样反应生成氢氧自由基，而透过氢氧自由基氧化水样中的有机物，藉以准确分析水样中总有机碳的含量。

Analysis Equipment and Method of Total Organic Carbon Content in Water Samples

The invention provides an apparatus for analyzing total organic carbon content in water samples and an analytical method thereof, which can react oxygen with water samples to generate hydroxyl radicals through UV light and catalysis of catalysts, and oxidize organic matter in water samples through hydroxyl radicals, so as to accurately analyze the total organic carbon content in water samples.

【技术实现步骤摘要】
水样总有机碳含量的分析设备及其分析方法
本专利技术有关于一种分析设备及其分析方法，更详而言之，是一种可针对水样总有机碳含量进行分析的分析设备及其分析方法。
技术介绍
随着人们对环境的重视，各国政府对污废水等水样的总有机碳(TotalOrganicCarbon，简称TOC)含量都进行规范，以减少污废水对环境的污染，也因此业界的总有机碳分析设备被广泛使用，以对水样中的总有机碳含量进行分析。总有机碳分析设备，通常会将水样中的有机物氧化，而利用非分布式红外线分析仪(Non-DispersionInfraredAnalyzer，简称NDIR)，测得水样中的总有机碳浓度。要将水样中的有机物氧化的方法至少包含有以下三种：高温燃烧法、UV过硫酸盐法与二阶段式高级氧化法。针对高温燃烧法，一般是让水样中的有机物于高温炉壁上氧化，然如此会导致高温炉壁上残留物质，而衍生清洗困难等被人所诟病的问题。针对UV过硫酸盐法，一般是藉由UV光活化过硫酸盐以产生氢氧自由基，而对水样中的有机物进行氧化，然，当水样中氯离子(Cl-)浓度超过0.5％时，氢氧自由基的产生就会受到抑制，且当水样的浊度较高时，UV光可能会受到阻挡，使得过硫酸盐的活化不足，如此导致水样中的有机物无法完全氧化，使得水样中总有机碳含量的分析失准。针对二阶段式高级氧化法，一般是透过碱药剂(NaOH)的加入而将水样中的有机物氧化成二氧化碳，然后藉由二氧化碳的量测数据，而分析水样中的总有机碳含量，然碱药剂中原本就会溶解二氧化碳，故碱药剂的使用会有非属于有机物氧化的二氧化碳，而干扰水样中总有机碳含量的分析。有鉴于上述，如何解决上述的种种问题，使水样中的有机物能够顺利完成氧化，而提升分析水样中总有机碳含量的准确性，即为本案专利技术主要的技术思想。
技术实现思路
鉴于上述先前技术的种种问题，本专利技术提供一种水样总有机碳含量的分析设备，使用非分布式红外线分析仪分析水样的挥发性有机碳含量，包括：设备本体、水样导入模块、氧气提供模块与UV光提供模块。设备本体的内部具有溶液空间。水样导入模块连通溶液空间，以将水样导入溶液空间中。氧气提供模块连通溶液空间，以对水样提供氧气而释出水样中的挥发性有机物。UV光提供模块接收水样释出的挥发性有机物，以对挥发性有机物提供UV光，而透过UV光的光照让挥发性有机物反应生成二氧化碳，而供非分布式红外线分析仪分析该水样中的挥发性有机碳含量。另外，本专利技术还提供一种水样总有机碳含量的分析设备，使用非分布式红外线分析仪分析水样的非挥发性有机碳含量，包括：设备本体、水样导入模块、药剂提供模块、氧气提供模块以及UV光提供模块。设备本体的内部具有一溶液空间。水样导入模块连通溶液空间，以将水样导入溶液空间中。药剂提供模块连通溶液空间，并对水样提供包含催化剂的药剂而形成第一溶液，其中，催化剂包含过渡金属离子。氧气提供模块对第一溶液提供氧气而形成第二溶液。UV光提供模块接收第二溶液，以对第二溶液提供UV光，而透过UV光的光照与催化剂的催化，让氧气与水样反应生成氢氧自由基，而透过氢氧自由基氧化第二溶液中水样的非挥发性有机物以生成二氧化碳，而供非分布式红外线分析仪分析水样中的非挥发性有机碳含量。可选择性地，在本专利技术的分析设备中，UV光提供模块对第二溶液提供波长介于100至200nm之间与200至280nm之间的UV光，让氧气与水样反应生成氢氧自由基。可选择性地，在本专利技术的分析设备中，氧气提供模块还对第二溶液提供氧气，迫使二氧化碳朝非分布式红外线分析仪流动，藉以分析水样中的非挥发性有机碳含量。可选择性地，在本专利技术的分析设备中，药剂提供模块所提供的药剂还包含酸剂，以令水样的PH值小于1，使水样中的无机碳酸化而生成二氧化碳，并由氧气提供模块所提供的氧气排除二氧化碳，藉以排除水样中的无机碳。可选择性地，在本专利技术的分析设备中，还包括纯水提供模块，纯水提供模块连通溶液空间，以对溶液空间提供纯水，而对溶液空间的水样进行稀释，以调整溶液空间水样的浓度至适当值。可选择性地，在本专利技术的分析设备中，设备本体还包括底部排液模块、过量排液模块、定量排液模块与溶液定量储存模块。底部排液模块连通溶液空间的底部，以自溶液空间的底部，排出溶液空间中的溶液。过量排液模块连通溶液空间，以排出溶液空间中过量的溶液。定量排液模块连通溶液空间，以排出溶液空间中部分的溶液。溶液定量储存模块连通溶液空间，以将溶液空间中定量的溶液储存。再者，本专利技术还提供一种水样总有机碳含量的分析方法，包括以下步骤：(i)提供一水样；(ii)提供一药剂，以制备包含该水样及该药剂的第一溶液，其中，该药剂包含催化剂，而该催化剂包含过渡金属离子；(iii)在步骤(ii)期间或之后的任何时间，在该第一溶液中加入氧气以形成第二溶液；以及(iv)在步骤(iii)期间或之后的任何时间，对该第二溶液提供UV光，而使该第二溶液反应生成氢氧自由基，而透过该氢氧自由基氧化该第二溶液中水样的非挥发性有机物而生成二氧化碳，藉以分析该水样中的总有机碳含量。可选择性地，在本专利技术的分析方法中，在步骤(i)期间或步骤(ii)期间之前的任何时间，在该水样中加入酸剂，以令该水样的PH值小于1，使该水样中的无机碳酸化而生成二氧化碳，藉以排除该水样中的无机碳。可选择性地，在本专利技术的分析方法中，在步骤(iv)期间或之后的任何时间，在该第二溶液中加入氧气，迫使由该水样的非挥发性有机物氧化所生成二氧化碳离开该第二溶液，藉以分析该水样中的非挥发性有机碳含量。另外，本专利技术还提供一种水样总有机碳含量的分析方法，包括以下步骤：(i)提供一水样；以及(ii)在该水样中加入氧气以释出该水样中的挥发性有机物，而后对该挥发性有机物提供UV光，而让该挥发性有机物反应生成二氧化碳，藉以分析该水样中的挥发性有机碳含量。相较于先前技术，本专利技术的水样总有机碳含量分析设备及其分析方法，透过UV光的光照与催化剂的催化，让氧气与水样反应生成臭氧进而生成氢氧自由基，而后藉由氢氧自由基氧化水样中的有机物，使得水样中的有机物能够顺利完成氧化，藉以分析水样中总有机碳的含量，可解决先前技术中，采用高温燃烧法氧化有机物的高温炉壁清洗困难等问题，采用UV过硫酸盐法氧化有机物的受到氯离子抑制等问题，采用二阶段式高级氧化法氧化有机物的碱药剂干扰等问题。附图说明图1为本专利技术实施例所述的水样总有机碳含量的分析设备的执行分析水样中的挥发性有机碳含量的示意图。图2为本专利技术实施例所述的水样总有机碳含量的分析设备的执行排除水样中的无机碳的示意图。图3为本专利技术实施例所述的水样总有机碳含量的分析设备的执行分析水样中的非挥发性有机碳含量的第一状态示意图。图4为本专利技术实施例所述的水样总有机碳含量的分析设备的执行分析水样中的非挥发性有机碳含量的第二状态示意图。图5为本专利技术实施例所述的水样总有机碳含量的分析设备的执行分析水样中的非挥发性有机碳含量的第三状态示意图。图6为本专利技术实施例所述的水样总有机碳含量的分析方法的第一流程示意图。图7为本专利技术实施例所述的水样总有机碳含量的分析方法的第二流程示意图。元件标号说明1水样总有机碳含量的分析设备11设备本体111溶液空间112底部排液模块113过量排液模块114定量排液模块115溶液定量储存模块116标准液导入模块12水样导入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水样总有机碳含量的分析设备，其特征在于，使用一非分布式红外线分析仪分析一水样的挥发性有机碳含量，包括：一设备本体，该设备本体的内部具有一溶液空间；一水样导入模块，该水样导入模块连通该溶液空间，以将该水样导入该溶液空间中；一氧气提供模块，该氧气提供模块连通该溶液空间，以对该水样提供氧气而释出该水样中的挥发性有机物；以及一UV光提供模块，该UV光提供模块接收该水样释出的挥发性有机物，以对该挥发性有机物提供UV光，而透过该UV光的光照让该挥发性有机物反应生成二氧化碳，而供该非分布式红外线分析仪分析该水样中的挥发性有机碳含量。

【技术特征摘要】
1.一种水样总有机碳含量的分析设备，其特征在于，使用一非分布式红外线分析仪分析一水样的挥发性有机碳含量，包括：一设备本体，该设备本体的内部具有一溶液空间；一水样导入模块，该水样导入模块连通该溶液空间，以将该水样导入该溶液空间中；一氧气提供模块，该氧气提供模块连通该溶液空间，以对该水样提供氧气而释出该水样中的挥发性有机物；以及一UV光提供模块，该UV光提供模块接收该水样释出的挥发性有机物，以对该挥发性有机物提供UV光，而透过该UV光的光照让该挥发性有机物反应生成二氧化碳，而供该非分布式红外线分析仪分析该水样中的挥发性有机碳含量。2.一种水样总有机碳含量的分析设备，其特征在于，使用一非分布式红外线分析仪分析一水样的非挥发性有机碳含量，包括：一设备本体，该设备本体的内部具有一溶液空间；一水样导入模块，该水样导入模块连通该溶液空间，以将该水样导入该溶液空间中；一药剂提供模块，该药剂提供模块连通该溶液空间，并对该水样提供包含催化剂的药剂而形成第一溶液，其中，该催化剂包含过渡金属离子；一氧气提供模块，该氧气提供模块对该第一溶液提供氧气而形成第二溶液；以及一UV光提供模块，该UV光提供模块接收该第二溶液，以对该第二溶液提供UV光，而透过该UV光的光照与该催化剂的催化，让该氧气与该水样反应生成氢氧自由基，而透过该氢氧自由基氧化该第二溶液中水样的非挥发性有机物以生成二氧化碳，而供该非分布式红外线分析仪分析该水样中的非挥发性有机碳含量。3.如权利要求2所述的分析设备，其特征在于，该UV光提供模块对该第二溶液提供波长介于100至200nm之间与200至280nm之间的UV光，让该氧气与该水样反应生成氢氧自由基；该药剂提供模块所提供的药剂还包含酸剂，以令该水样的PH值小于1，使该水样中的无机碳酸化而生成二氧化碳，并由该氧气提供模块所提供的氧气排除该二氧化碳，藉以排除该水样中的无机碳。4.如权利要求2所述的分析设备，其特征在于，该氧气提供模块还对该第二溶液提供氧气，迫使该二氧化碳朝该非分布式红外线分析仪流动，藉以分析该水样中的非挥...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭明达，
申请(专利权)人：总翔企业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71