こんにちは！
Thinkです。
これまで、環境計量士(濃度関係)(以下環境計量士と略す)の国家試験合格の体験談として、問題の解き方について記事を書いてきました。
試験まで2か月を切りましたが、既に問題集を何回も勉強されているかた、なかなか時間が取れなくて勉強できていないかた、さまざまな方がいらっしゃると思います。
今回は、なかなか時間が取れなくて勉強できていない方のために、機器分析について、ざっくり説明します。
もちろんきっちりと原理から説明するのが一番ですが、すべて書くと辞典のような文字数になってしまうので「詳しい説明は省くが、こうゆう分析できる」のようなざっくりとした感じに説明します。
今回はTOC計について説明します。
①TOCとは？
TOCとはTotal Organic Carbonの略で全有機炭素とも言います。
これは水中に含まれる有機物(酸化される物に限る)の全量を炭素の量で示した数値です。
②測定原理
水中に含まれる有機物を酸化して二酸化炭素に変換し、発生した二酸化炭素の量を測定します。
- 全炭素(TC)→全有機体炭素と無機体炭素がある
- 全有機体炭素(TOC)→溶存性有機炭素(DOC)と粒子性有機炭素(POC)がある
- 無機体炭素(IC)
ただし、難分解性有機物も通常の有機物と同様に測定するため、目的に応じた使い分けが必要です。
測定方式は燃焼酸化方式と湿式酸化方式があります。
③TOC測定の流れ
- 試料採取
- 試料中の無機炭素を除去
- 試料を酸化
- 発生した二酸化炭素を測定
- TOCを算出
試料中に無機炭素(二酸化炭素)が存在すると、正しいTOC値が出ないため、試料を酸化する前に除去するか、全炭素から無機体炭素を差し引くことでTOCを算出する方法があります。
差し引く方法では試料を酸性にして、二酸化炭素ガスに変換することでICを求めることができます。
④燃焼酸化方式
対象濃度：500ppb～5000ppm
対象試料：飲料水、環境水、排水
原理：試料を650℃～1200℃で燃焼させる。発生した二酸化炭素ガスは赤外線ガス分析部(NDIR)で測定する
特徴：燃焼効率が高く、微粒子も含めてほとんどすべての有機物を酸化できる。
高濃度の分析に適している。
⑤湿式酸化方式
対象濃度
加熱過硫酸方式：2ppb～125ppm
UV照射酸化方式：1ppb～1ppm
対象試料：飲料水、環境水、蒸留水、半導体用の水
原理：ペルオキソ二硫酸ナトリウム、UV照射、加熱の組み合わせによって、酸化する。発生した二酸化炭素ガスは赤外線ガス分析部で測定する
特徴：低濃度の分析に適している。微粒子が含まれる試料は完全に酸化できないため、測定に向いていない。
⑥まとめ
短いですが、TOC計について書きました。
TOCは水溶液中の有機物を酸化させて、無機体炭素(二酸化炭素ガス)に変換して測定する方法なので、試料にもともと溶解している二酸化炭素ガスや炭酸イオンの影響を受けるため、あらかじめ除去するか、差し引くことを覚えておいてください。
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