e-magazine - page 55

May - June 55
อินทรีย์ทุกชนิด การวัดค่ า TOC จะเป็นการประเมินและวัดปริมาณสารอิ นทรีย์ที่
ตกค้างเนื่องจากสารต่างๆ วัสดุ ผลิตภัณฑ์ จากปฏิกิริยา และสารทำ �ความสะอาด
ค่ าที่วัดได้ประมาณ 50 พี พีบี หรือต่ำ�กว่ า และสามารถใช้เป็นเกณฑ์ของการตรวจ
สอบเบื้องต้น การวัดค่ า TOC เป็นเทคนิคทางเภสัชตำ�รับตาม PharmEur. 2.2.44
และ USP <643> หรืออาจใช้เพื่อวัดปริมาณสารอินทรีย์ในน้ำ �และน้ำ�บริสุทธิ์พิเศษ
(Ultra pure) และต้ นทุนการทดสอบความใช้ได้ของวิธีการจะต่ำ�กว่าต้นทุนส่ วนนี้
เมื่อเทียบกับวิธีการวิ เคราะห์อื่นๆ
การวิเคราะห์ TOC/TNb ในโรงบำ�บั ดนํ้าเสีย
ตามมาตรฐาน EN 1484 และ EN 12260 ค่ า TOC และ TNb (Total bound
nitrogen) จะต้ องวัดในน้ำ�เสียขาเข้ า น้ำ�ที่ผ่านการบำ�บัดเบื้องต้น และน้ำ�ที่ผ่าน
การบำ �บัดแล้ว เครื่องมือที่เหมาะสมคือเครื่องวิเคราะห์ TOC แบบเผาด้วยอุณหภูมิ
สูง (Catalytic high temperature combustion TOC analyzer) ในการ
วิ เคราะห์ค่ า TOC และ TNb พร้อมกันด้วยการฉีดตั วอย่างเพี ยงครั้งเดียว ซึ่งเครื่อง
นี้ ต้องสามารถทำ�อุณหภูมิ เตาเผาให้สูงพอที่จะย่อยตัวอย่างได้อย่างสมบูรณ์
ค่ า TOC ของกรดและด่างเข้มข้น รวมทั้งอ่างเคลือบโลหะด้วย
ไฟฟ้ า (Electroplating baths)
ตั วอย่างเหล่านี้เป็นความท้าทายอย่างยิ่งสำ�หรับเครื่องมือวิเคราะห์ที่ใช้ เทคนิค
การเผาด้วยอุณหภูมิสูง เนื่องจากมีองค์ประกอบจำ�พวกซัลเฟต ไนเตรต ฟอสเฟต
หรือคลอไรด์ และสารเหล่านี้มั กมีค่ า TOC ต่ำ�มาก ในกรณีนี้ เครื่องวิเคราะห์
TOC ที่ เหมาะสมควรใช้การย่อยโดยใช้ สารเคมีและรังสียูวี (Wet chemical UV
digestion) แทน เพื่อลดการสึกหรอของเครื่องมือเมื่อเทียบกับเทคนิคการเผาด้ วย
อุณหภูมิสูง ซึ่งหมายถึงการช่วยลดต้นทุนการวิเคราะห์อีกด้ วย หลอดยูวีในเครื่อง
จะฉายรังสียูวีไปบนตัวอย่างที่ความยาวคลื่น 254 และ 185 นาโนเมตร โดยไม่
จำ�เป็นต้องใช้สารเคมีช่วยสำ�หรั บช่วงความเข้มข้นต่ำ� และสามารถเติมตั วออกซิไดซ์
เพื่ อช่วยในการย่อยที่สมบูรณ์ในช่วงความเข้มข้นสูงที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซี ยส
สภาวะนี้จะสามารถย่อยตัวอย่างเกือบทุกชนิ ดได้อย่างมี ประสิทธิภาพ
NDIR Detector
เครื่องวิเคราะห์ TOC แต่ละแบบไม่สามารถใช้งานได้ครอบคลุมทุกแอพพลิเคชัน
การเลือกเครื่องมือที่ ถูกต้องจะต้องพิจารณาจากเทคนิคการวิเคราะห์ที่ ใช้และราย
ละเอียดเฉพาะของเครื่อง หนึ่ งในไฮไลท์คือเครื่องตรวจจับแบบ FR-NDIR (Focus
radiation NDIR detector) มีลักษณะเฉพาะตัวและทนทานต่ อการกัดกร่อน ติด
ตั้ งบนไมโครดีเทคเตอร์ การอ่านค่าที่แม่นยำ�ช่วยรับประกันผลที่ น่าเชื่ อถือตลอดอายุ
การใช้ งานของเครื่อง ความหนาแน่นของแสงที่ผลิตจากเครื่องสูงกว่าเครื่องตรวจ
จับทั่วไป ไม่ มีการสู ญเสียพลังงานเหมือนในเครื่องตรวจจั บแบบสะท้อนแสงที่ถูก
กัดกร่ อนได้ ให้ความไวต่อการวิเคราะห์สูงและความเสถียรในระยะยาว
in accordance with PharmEur. 2.2.44 and USP <643>,
which is otherwise used to characterize organic load for
water and ultra-pure water and the cost of validation is
lower than other analysis techniques.
TOC/TNb Analysis in Sewage Treatment
Plants
According toEN1484 andEN12260, TOCandTNb (Total
bound nitrogen) respectively have to bemeasured in the
untreated inflow, the pre-treatment effluent and the final
effluent of a sewage treatment plant. It is recommendable
to use a catalytic high temperature combustion TOC
analyzer for the simultaneous determination of NPOC
and TNb from one single injection which is capable to
provide sufficiently high furnace temperatures to assure
a complete sample digestion.
TOC in Concentrated Acids and Bases
as well as Electroplating Baths
These demanding samples represent a big challenge
for catalytic high temperature combustion instruments
due to their high sulfate, nitrate, phosphate or chloride
loads, besides their often very lowTOC contents. In this
case the wet chemical UVdigestion is a good alternative
(with the exceptionof high chloride contents) tominimize
devicewear and thus the operating costs for this analysis.
TheUV lamp in the center of the reactor simultaneously
irradiates the sample with two UV wave lengths at 254
and 185 nm. Togetherwith the added oxidation agent and
the reactor temperature of approx. 80 OC, this provides
highly efficient digestion conditions even for the most
difficult matrices.
NDIR Detector
All of these applications are not supported and challenged
in every TOC analyzer. The right instrument has to be
considered according to its technique and specification.
One of the highlight is NDIR detector type. By the new
unique and corrosion-proof FocusRadiation
NDIRdetector on themicro detector with
the helpof highquality opticswhich ensures
reliable results andhigh stability for thewhole
lifecycle of the instrument. The produced
radiationdensity significantly exceeds that
of conventional detectors. There are no
energy losses as with corrodible reflection
detectors, and provides higher sensitivity
and long-term stability.
ภาพที่ 1: ภาพแสดงโครงสร้างของ Focus radiation NDIR-detector / Figure 1: Focus radiation NDIR-detector diagram