催化燃烧与膜电导TOC分析仪的比较

本文解释了催化燃烧和膜电导总有机碳TOC分析仪的机制和目的，并列出了这些分析仪之间的异同。

催化燃烧分析仪在陶瓷燃烧炉内利用大量的热能（600-1200°C）强制有机化合物氧化成二氧化碳（CO₂）。由此燃烧反应产生的CO₂随后可以通过下游的非色散红外（NDIR，Non-Dispersive Infrared）检测器观测到的吸光度进行量化。燃烧炉内的反应管可以包含各种不同的催化剂，每种催化剂都有其自身的物理性质、表面积和几何形状，并且通常包含稀有过渡金属，如铂或钯。特定应用的催化剂选择通常取决于所需的分析类型、样品基质组成和操作范围。催化剂的目的是结合并活化有机分子中包含的碳键，使其与氧气反应，从而实现快速而完全的氧化。

膜电导分析仪利用紫外（UV）光中的能量将水分子裂解为氢和羟基自由基。这些高活性自由基引发链式反应，最终导致有机来源的碳氧化，产生CO₂。CO₂可通过测量模块的膜渗透，增加测量侧水的电导率，然后通过测量计算出存在的TOC。为了测量更高水平的TOC浓度，在紫外反应器上游的样品流路中引入了过硫酸盐氧化剂。当暴露于紫外光下，过硫酸盐发生均裂，产生硫酸自由基，其氧化能力远大于单独的氢和羟基自由基，从而实现更高浓度TOC的完全氧化和检测。

表1：催化燃烧分析仪与膜电导分析仪的能力比较

图1：试剂水分析的变化以确定LOD

表2：方法检测和定量限

图2：标准操作下的校准稳定性

表3：标准操作年度拥有成本

表4：操作规格

如上述数据所示，膜电导分析仪在操作和分析方面比催化燃烧分析仪具有显著优势。膜电导分析仪与催化燃烧分析仪相比，在低浓度水平的性能、稳定性、LOD、LOQ和仪器正常运行时间方面表现出卓越性能，而催化燃烧分析仪需要根据所需的操作范围更换催化剂，每次更换都需要重新校准以及相关的标准品和耗材成本。膜电导分析仪扩展的一年校准频率降低了总拥有成本，同时继续提供可靠和一致的结果。

此外，催化燃烧分析仪消耗的电量大约是膜电导分析仪的四倍。催化燃烧分析仪需要更大的电能来运行，因为包含催化剂的反应管必须在整个分析过程中加热并保持在600-1200°C。相比之下，最近的评估表明，膜电导分析仪（配备外部自动进样器）在启动、注射器冲洗和后续一小时样品分析过程中仅消耗70瓦特，因为分析前无需额外能量来加热催化剂。

【此比较使用HBN插电式功率能量计进行，该仪表测量时间（时钟）、功率（瓦）、功率因数、电流（安培）、电压（伏）、频率（赫兹）、最大/最小功率（瓦）和累计千瓦时，由BN-LINK Inc.生产。】