TOC-L каталитическое окисление
Лабораторные анализаторы общего органического углерода серии ТОС-L с реактором низкотемпературного термокаталитического окисления
- Описание
- Характеристики
- Принцип метода
- Соответствие
- Применение
Описание
Лабораторные анализаторы общего органического углерода серии TOC-L, разработанные компанией Шимадзу, работают по методу каталитического окисления при 680⁰С. Это позволяет эффективно анализировать органические соединения всех типов в широким диапазоне рабочих концентраций от 4 мкг/л до 30 000 мг/л по углероду.
Наиболее важной особенностью анализаторов углерода серии TOC-L является их способность эффективно окислять не только легкоразлагающиеся низкомолекулярные органические соединения, но и труднорастворимые макромолекулярные органические соединения, что в свою очередь позволяет работать как с насыщенными органикой образцами, так и с высокой чувствительностью анализировать ультрачистую воду.
Выберите одну из 4 моделей для решения Вашей аналитической задачи
Анализаторы общего органического углерода серии TOC-L включают в себя две модели с высокой чувствительностью и пределом обнаружения по углероду 4 мкг/л (TOC-LCPH — модель, управляемая только от ПК и TOC-LCSH — модель с двойным управлением – ПК или встроенный процессор), что делает их пригодными для анализа чистой и ультрачистой воды, а также две стандартные модели (TOC-LCPN — модель, управляемая только от ПК и TOC-LCSN — модель с двойным управлением – ПК или встроенный процессор) для решения большинства запросов современной аналитической лаборатории. Для повышения универсальности оборудования используется внешний USB-порт, с помощью которого результаты измерения можно вывести на печать или сохранить на USB-носитель.
Расшифровка обозначений: | |
C | термокаталитическое окисление (combustion) |
P | управление от ПК (PC) |
S | модель может управляться всторенным процессором (stand alone) |
H | модель с высокой чувствительностью (high sensitive) |
N | модель со стандартной чувствительностью (normal sensitive) |
Чрезвычайно широкий диапазон рабочих концентраций от 4 мкг/л до 30 000 мг/л позволяет работать как с ультрачистой, так и с сильно загрязненной водой (TOC-LCSH/CPH)
- Диапазон определяемых концентраций для ТОС-анализатора SHIMADZU моделей TOC-L CSH (модель с двойным управлением – ПК или встроенный процессор) и TOC-L CPH (модель, управляемая только от ПК) составляет от 4 мкг/л до 35 г/л по углероду и от 5 мкг/л до 10 г/л по азоту.
- ТОС-анализаторы позволяют получать результаты по следующим показателям: общий углерод (ТС), общий неорганический углерод (IС), общий органический углерод (ТОС = TC — IC) и общий нелетучий углерод (NPOC); опционально общий летучий углерод (РОС), TOC через сумму NPOC и POC, и общий азот (ТN).
- В случае, если требования к чистоте анализируемой воды менее жесткие, целесообразно использовать ТОС-анализатор SHIMADZU моделей TOC-L CSN и ТОС-L CPN. С помощью этих моделей ТОС-анализаторов можно измерять те же параметры (TC, TOC, IC, NPOC, POC и TN), что и с помощью моделей TOC-L CSH и ТОС-L CPH, но при этом значение нижнего предела измерения для обшего углерода заметно выше (50 мкг/л), в то время как для неорганического углерода остается на том же уровне (4 мкг/л). Нижний предел определения азота для этих моделей составляет 20 мкг/л.
- Функция автоматического разбавления с целью попадания концентрации в рабочий диапазон.
Надежная система ввода образца
- Автоматическое подкисление пробы и введение в прибор
- Функция автоматического разбавления позволяет уменьшить кислотность, щелочность и содержание соли в образце, что значительно продлевает срок службы катализатора и трубки каталитического окисления (срок эксплуатации напрямую зависит от типа образца и условий измерения)
- Приоритетные образцы могут быть добавлены в любое время анализа без прерывания работы даже при использовании автодозатора.
Варианты расширения функциональности прибора
Многочисленные дополнительные аксессуары позволяют расширить возможности прибора: приставка TNM-L для определения общего азота; измерение газообразных и твердых образцов с помощью дополнительного набора для ввода газообразных образцов и приставки для прямого сжигания твердых проб; использование сжатого воздуха в качестве газа-носителя благодаря дополнительному комплекту для очистки газа-носителя и т.д.. Возможен анализ проб морской воды и маленьких объемов образца.
(См. раздел «Дополнительное оборудование» внизу страницы).
Компактные приборы с низким энергопотреблением
Ширина анализаторов серии TOC-L уменьшена на 20% по сравнению с предыдущими приборами Шимадзу. Это позволяет более эффективно использовать рабочее пространство лаборатории. Ширина прибора остается неизменной даже при использовании приставки TNM-L для определения общего азота.
Приборы серии ТОСL отмечены эко-маркой фирмы «Шимадзу». Энергопотребление снижено на 43% по сравнению с предыдущими моделями.
Анализаторы общего органического углерода Shimadzu листовка
Анализаторы общего органического углерода SHIMADZU: объекты анализа, выполняемые ГОСТы
Характеристики
Высокочувствительные модели | Стандартные модели | ||||
---|---|---|---|---|---|
Модель | TOC-L CPH | TOC-L CSH | TOC-L CPN | TOC-L CSN | |
Метод измерения | 680ºС каталитическое сжигание – бездисперсионное ИК детектирование | ||||
Управление анализатором | только от ПК | двойное управление | только от ПК | двойное управление | |
Измеряемые показатели | Общий углерод (ТС) Неорганический углерод (IC) Общий органический углерод (TOC=TC-IC) Нелетучий органический углерод (NPOC) Опция: POC, TOC (=NPOC+POC), TN |
||||
Тип образца | Водные образцы (опционально твердые или газообразные) | ||||
Диапазон измерений | TC: 0–30000 мг/л IC: 0–35000 мг/л TN: 0–10000 мг/л POC: 0–500 мг/л |
TC: 0–30000 мг/л IC: 0–30000 мг/л TN: 0–10000 мг/л POC: 0–500 мг/л |
|||
Предел обнаружения | TC, IC: 4 мкг/л TN: 5 мкг/л |
TC: 50 мкг/л IC: 4 мкг/л TN: 20 мкг/л |
|||
Точность измерения | Коэффициент вариации 1,5% макс. | ||||
Время анализа | TC: ~3 мин IC:~3 мин |
TC: ~3 мин IC:~4 мин |
|||
Объём пробы | 10~2000мкл | 10~150мкл | |||
Функция разбавления | Разбавление в 2–50 раз (автоматическое с помощью шприцевого насоса) |
||||
Газ-носитель | Воздух особой чистоты (содержание CO, CO2, HC не более 1 ppm) Азот высокой чистоты (кроме работы с приставкой для определения общего азота) Сжатый воздух (для стандартных моделей) |
||||
Размеры, мм | 340 (Ш) * 660(Г) * 480(В) | ||||
Вес | 35 кг |
Принцип метода
Разработанный компанией Шимадзу метод каталитического окисления при 680⁰С позволяет эффективно анализировать органические соединения всех типов и реализован в серии лабораторных ТОС-анализаторов модели TOC-L.
Наиболее важной особенностью анализаторов серии TOC-L является их способность эффективно окислять не только легко разлагающиеся низкомолекулярные органические соединения, но и труднорастворимые макромолекулярные органические соединения.
Определение показателя ТОС (общий органический углерод)
С помощью метода каталитического окисления при 680⁰С достигается полное сгорание образца в каталитической трубке, наполненной платиновым катализатором. Так как используется простой принцип окисления путем нагрева, то нет необходимости в предварительной обработке пробы, что значительно повышает эффективность. Диоксид углерода, образующийся при окислении пробы, определяется с помощью бездисперсионного ИК-детектора. Благодарая использованию такого детектора в случае метода каталитического окисления обеспечивается высокая чувствительность моделей серии ТОС-L (предел обнаружения 4 мкг/л). На рисунке представлена принципиальная схема измерения TOC использованием метода каталитического окисления при 680⁰С.
Образец поступает в наполненную платиновым катализатором каталитическую трубку, где окисляется до СО2 путем нагрева до 680° С. Образовавшийся диоксид углерода охлаждается, осушается и определяется с помощью NDIR детектора.
1) Концентрацию TC (общего углерода) в образце можно рассчитать, пользуясь калибровочной кривой.
2) При условии окисления образца с последующей продувкой и определением образовавшегося CO2 как IC (неорганический углерод)
3) Концентрация TOC определяется путем вычитания концентрации IC из полученной концентрации ТС.
Определение показателя NPOC (общий нелетучий (неотдуваемый (non-purgeable)) органический углерод)
При анализе питьевой воды и других образцов следует помнить, что из-за присутствия в воде таких солей, как карбонаты и гидрокарбонаты, величина общего неорганического углерода зачастую намного выше, чем общего органического углерода. Поэтому рассчитывать показатель ТОС как разность между содержанием общего углерода и неорганического углерода (TOC = TC — IC) некорректно, так как это повлечет за собой большую ошибку. Для определения показателя ТОС образец питьевой воды предварительно подкисляют, чтобы перевести присутствующие карбонаты и гидрокарбонаты в диоксид углерода, который удаляется продувкой, а показатель ТОС определяется как общий нелетучий углерод (неотдуваемый (non-purgeable)) органический углерод (NPOC).
Соответствие
Соответствие регуляторным требованиям
В пищевой и фармацевтической промышленности, а также в области экомониторинга существует ряд правил и руководств, призванных обеспечивать достоверность проведенных измерений (в фармацевтической промышленности это связано с соблюдением требований GLP/GMP и US FDA 21 CFR Part 11, в то время как лаборатории и контролирующие органы опираются на ГОСТ ИСО/МЭК 17025-2009 (ISO17025) и т.д. Эти правила охватывают не только процесс проведения эксперимента и методологию анализа, но и создание калибровки, а также проверку прибора и необходимое обучение персонала. Помимо этого, существуют руководства касательно хранения и обработки полученных данных в цифровом виде.
Безопасность и целостность системы, защита данных и совместимость с правилами управления электронными записями/электронной подписью (ER/ES: электронная запись/электронная подпись) поддерживается с помощью ПО ТОС-Control интегрированного с дополнительным ПО LabSolutions DB/CS.
Параметры функции безопасности
С помощью программного обеспечения TOC-Control параметры безопасности настраиваются в соответствии с операционной средой. Все параметры можно задать во время установки программного обеспечения для того, чтобы сразу выбрать, например, идентификацию пользователя через ID/пароль, ведение контрольного журнала, а также запрет на удаление или редактирование полученных результатов.
История всех манипуляций с прибором
Сохранение всех операций, выполняемых с помощью программного обеспечения TOC-Control, может осуществляться автоматически. В дополнение к датам и именам пользователей, работающих на приборе, можно проследить изменение параметров настройки прибора, а также его состояние.
Применение
Общий органический углерод, ООУ (total organic carbon, TOC) — углерод, присутствующий в воде в виде органических соединений в растворенном и нерастворенном состоянии. ТОС-анализаторы применяются во всех областях, где необходимо оценивать качество воды по сумме содержащихся в ней органических соединений. Также показатель ТОС используют для оценки качества производственного процесса, например, процедуры проверки чистоты оборудования.
Область применения ТОС анализаторов с термокаталитическим способом окисления шире, чем ТОС-анализаторов с так называемым «мокрым» окислением с помощью УФ-излучения. Основными причинами этого являются более широкий диапазон определения концентрации ТОС (ТОС-анализаторы с УФ-излучением рассчитаны на более низкие концентрации ТОС), и надежность полного окисления всех органических соединений, даже находящихся в пробе в форме взвеси (что невозможно в ТОС-анализаторах, использующих УФ-излучение).
Фармацевтическая промышленность
- Оценка качества чистой и ультрачистой воды для инъекций
- Изучение и мониторинг используемой воды на возможное присутствие органических загрязнений
- Валидация процессов очистки технологического оборудования
«Изменения в Американской Фармакопее <643>», Shimadzu News, 1/2014
Экология
- Мониторинг качества питьевой воды
- Контроль состояния природных источников воды, изучение и мониторинг органических загрязнений рек, озер, прудов и других видов природных вод
- Контроль и управление качеством промышленных и бытовых стоков, системы очистки промышленных и муниципальных стоков, контроль качества очищенной и рециркуляционной воды на предприятиях
- Изучение и мониторинг степени загрязнения почв, илов и осадочных отложений и т.д.
Химическая промышленность
- Оценка химического сырья на наличие примесей
Полимеры и пластмассы
- Определение способности к полному аэробному биологическому разложению и распаду в контролируемых условиях компостирования
Медицинские изделия
- Проверка чистоты ортопедических имплантатов в соответствии с требованиями ISO 19227:2018
- Имплантаты для хирургии. Чистота ортопедических имплантатов
Электронная промышленность
- Контроль особочистой воды
Анализаторы общего органического углерода SHIMADZU: объекты анализа, выполняемые ГОСТы