Carbon organic total

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Carbonul organic total - în italiană Carbonul organic total, adesea prescurtat ca (TOC) - este o măsură a cantității de carbon legat într-un compus organic și este adesea utilizat ca indicator nespecific al calității apei sau în analiza fumurilor rezultate din procesele de ardere ca indice al nivelului de completitudine al combustiei în sine.

Determinarea TOC într-o probă lichidă

Este o analiză foarte importantă în determinarea contaminanților organici din apa potabilă și din apa de uz farmaceutic, în timp ce în industrie este utilizată pentru analiza apei de răcire și a celei utilizate la fabricarea semiconductoarelor. Analizele pot fi efectuate continuu, prin intermediul unor analizoare în linie sau în laborator.

Clasificarea carbonului într-o probă de apă

Într-o probă de apă, carbonul este de obicei prezent atât sub formă de compuși anorganici (carbonați, bicarbonați și dioxid de carbon ), cât și în compuși organici dizolvați și / sau în suspensie. Substanțele organice prezente cel mai frecvent în apele naturale sunt acizii fulvici și humici. Pentru a diferenția diferitele fracții de carbon, au fost identificați trei parametri:

  • TC carbon total (suma TIC și TOC)
  • TIC Carbon anorganic total
  • TOC Carbon organic total care la rândul său este prezent în două faze diferite:
  • DOC Carbon organic dizolvat - fracțiune organică de carbon care trece printr-o membrană filtrantă de 0,45 µm
  • POC Fracțiune de carbon particule de carbon organice reținute de membrană.

Prin urmare, pentru a face o măsurare corectă a TOC este necesar să se ia în considerare carbonul anorganic prezent în probă (în apă pură carbonul anorganic poate fi prezent în cantități chiar de 20 de ori mai mari decât carbonul organic). Pentru a obține o valoare exactă a TOC, puteți proceda în două moduri:

  • Se scade valoarea carbonului anorganic (TIC) din valoarea obținută în analiză (TC), obținându-se astfel TOC.
  • Îndepărtați porția de carbon anorganic înainte de analiză, de obicei prin acidificarea probei (de exemplu prin adăugarea de HCI ) care permite dezlipirea CO 2 în soluție. Cu toate acestea, există riscul pierderii fracției de componente organice volatile ( COV ) prezentă în probă.

Procedura analitică

Analiza TOC se face în mod obișnuit prin măsurarea cantității de CO 2 produsă prin oxidarea carbonului organic. Oxidarea se poate face în două moduri:

  • Arderea termică

Într-un analizor care utilizează această metodă, jumătate din probă este trimisă mai întâi într-o cameră unde este acidulată (de obicei prin acid fosforic ) pentru a converti tot carbonul anorganic în CO 2 prin următoarea reacție:

și este apoi trimis la un analizor pentru măsurarea CO 2 . Cealaltă jumătate a probei este injectată într-o cameră de ardere unde temperatura este adusă la 600-700 ° C și, în unele cazuri, până la 1200 ° C. Aici tot carbonul reacționează cu oxigenul pentru a forma dioxid de carbon. Eșantionul este apoi trimis într-o cameră de răcire și în cele din urmă la analizorul de CO 2 . De obicei, analizorul utilizat este un spectrofotometru cu infraroșu nedispersiv. TOC se determină prin scăderea carbonului anorganic total obținut din proba acidificată din carbonul total obținut din proba supusă arderii.

  • Oxidarea umedă

La analizatorii care utilizează această metodă, proba este injectată într-o cameră de reacție împreună cu acid fosforic și persulfat de amoniu și apoi separată în două fracții. Fracția de carbon anorganic este măsurată în prima jumătate cu aceeași metodă ca și pentru analizorii de ardere. Cealaltă jumătate este trimisă într-o cameră de oxidare unde este bombardată cu raze ultraviolete de la o lampă cu vapori de mercur . În acest fel, se formează radicali liberi din persulfat care reacționează cu tot carbonul disponibil pentru a forma dioxid de carbon. Ambele probe sunt apoi transmise pe membrane care le măsoară conductivitatea și printr-o relație obțin cantitatea de CO 2 prezentă.

Determinarea TOC în fum

Valoarea carbonului organic total este utilizată pe scară largă pentru verificarea fumurilor rezultate din procesele de ardere, pentru a determina nivelul de completitudine al combustiei în sine. În cazul arderii incomplete, va exista o prezență semnificativă a hidrocarburilor care poate duce la un anumit nivel de nocivitate.

Există diferite metode pentru a determina cantitatea de TOC prezentă în interiorul unui fum , cea mai utilizată este prin intermediul Detectorului de ionizare a flăcării (FID) , care, printr-o analiză cantitativă, permite cunoașterea cantității de hidrocarburi prezente, dar nu și a calității ( gaz cromatografia sau alte procedee de analiză mai vizate sunt necesare pentru aceasta din urmă).

Căutați hidrocarburi

Analizele TOC sunt folosite și în domeniul explorării petrolului pentru a efectua analize pe roci în zonele în care se suspectează un rezervor.

TOC este definit ca greutatea exprimată ca procent de carbon organic în raport cu greutatea totală a rocii. Este un parametru fundamental pentru derivarea cantității teoretice de hidrocarburi care poate fi generată dintr-o rocă sursă . În analiza naftometrică este primul parametru care este evaluat. Cu această metodologie, se evaluează cantitatea de CO 2 produsă prin arderea unei probe de rocă, prelevată de obicei din resturi de foraj sau dintr-un miez , tratat anterior cu pirolizatorul Rock-Eval. De fapt, ar putea conține petrol provenind din noroiul de foraj, ceea ce ar denatura rezultatele și, prin urmare, interpretarea. Pentru a remedia acest lucru, roca este spălată și apoi zdrobită și cântărită (aproximativ 200 mg) Următoarea fază este decarbonarea, care constă în eliminarea carbonului anorganic care poate fi prezent în mineralele care alcătuiesc roca (în special calcit , aragonit și dolomit ) și în orice scoici fosile prezente. Operația constă în lăsarea probei scufundată în HCI 9% timp de câteva ore și, dacă este necesar, tratarea ulterioară a acesteia cu acid la o concentrație mai mare. În cele din urmă, materialul rămas este spălat cu apă. Proba este apoi uscată și supusă încălzirii până la 1000 ° C într-un flux de oxigen, astfel încât carbonul să se poată uni cu moleculele de CO 2 care formează oxigen, care este detectat de un contor cu infraroșu care funcționează pe aceeași lungime de undă ca și dioxidul de carbon. Totul este apoi transformat într-un impuls electric proporțional cu cantitatea de CO 2 și obținem valoarea TOC.

Bibliografie

Elemente conexe

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Total_organic_carbon&oldid=114337214 ”