TOC/TN/TP 측정(Total Organic Carbon/Nitrogen/Phosphorus)
기본원리

1. TOC 측정 원리및 과정

TWO Stage Advanced Oxidation (Biotector)

아래 그림 처럼 특허의 2단계 산화 과정을 거쳐 TOC 값을 산출합니다.

■ Sampling (with Purge)
- 여과되지 않은 측정 샘플을 채취
- 샘플에는 지방, 염분, 미립자, 부유 물질 및 콜로이드 물질을 포함 할 수 있습니다.
- 샘플 라인을 산소 가스로 퍼지하여 청결유지

■ TIC Phase (총무기탄소 산화-무기화합물 제거)
- 무기 탄소는 첨가한 산성 시약과 반응하여 CO₂ 가스를 생성합니다
- CO₂ 가스는 산소로 운반되고 적외선 CO₂ 분석기로 측정됩니다

      CO₃^2- and HCO₃ (aq)  +  H⁺(Acid)       →     CO₂ (g)  +  H₂O
      pH < 2

■ TSAO 1 (Base Oxidation Phase)
- 오존은(BioTector는 코로나 방전 법에 의해 오존 발생) Hydroxyl Radical의 생성을 촉진하기 위해 알카리성 시약에 적용됩니다.
- Hydroxyl Radical은 샘플의 모든 TOC를 탄산염과 옥살산으로 효과적이고 완전하게 산화시킵니다.

      (1) O3 + OH^-   →   OH⁰
      (2) C_xH_y(aq)   +  OH⁰     →      CO₃ ^2- (aq)   +   H₂O

             (major product: carbonate - 탄산염)

          C_xH_y(aq) + OH⁰     →      C₂O₄ ^2- (aq)  +   H₂O

             (minor product: oxalate - 옥살산염)

       pH > 12

■ TSAO 2 (TOC Phase)
- 산성 시약을 두 번째로 샘플에 첨가하고 탄산염과 반응하여 CO₂ 가스를 생성합니다
- 산성 시약에 존재하는 망간은 오존과 반응하여 옥살 레이트를 CO₂ 가스로 분해하는 촉매를 생성합니다.
- 모든 CO2 가스는 캐리어 가스에 의해 운반되고 적외선 CO₂ 분석기로 측정됩니다

      CO_3^2-(aq)   +  H⁺(Acid)      →      CO₂ (g)
      C₂O₄^2- (aq)   +   Mn⁺⁺⁺ (촉매역할)      →      CO₂ (g)

      pH < 2

*aq(aqueous), g(gas)

2. TOC/TN/TP 측정 원리및 과정

■ TOC 측정
- 촉매화된 오존 하이드록실 라디칼로 산화 후 NDIR CO2 검출 및 정량화 (ISO 표준 ISO 8245)

      C_aH_b (aq)       →     CO₂ (g)  +  H₂O (aq)

■ TN 측정
- 220nm 파장에서 1 단계 산화 후 질산염 "NO3"의 직접 광도 분석 (표준 방법 4500-NO3 B "UV 분광 광도 스크린")

      C_aH_bN_c (aq)       →     CO₂ (g)  +   NO₃ (aq)  +   H₂O (aq)

■ TP 측정
- 470nm 파장에서 1 단계 산화 후 인산염 "PO4"의 비색 분석 (표준 방법 SM 4500-P C "Vanadomolybdophosphoric Acid-Colorimetric")

      C_aH_bN_cP_d (aq)       →     CO₂ (g)   +   PO₄ (aq)   +   NO₃ (aq)   +   H₂O (aq)