zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»zldm-109Research ArticleАНАЛИЗ ВЕЩЕСТВАSUBSTANCES ANALYSISУстройство для определения органического углерода в воде с фотохимическим персульфатным окислением в системе непрерывного газового потока и ИК-Фурье спектрометрическим детектированиемA Device for Determination of Organic Carbon in Water with Photochemical Persulfate Oxidation in the System of Continuous Gas Flow and FTIR Spectrometric DetectionЗобковМ. Б.ZobkovM. B.duet@onego.ruЗобковаМ. В.ZobkovaM. V.duet@onego.ruФГБУН институт водных проблем Севера Карельского научного центра Российской академии наукRussian Federation2015010820158181015Copyright © Зобков М.Б., Зобкова М.В., 20152015Зобков М.Б., Зобкова М.В.Zobkov M.B., Zobkova M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/109

Предложено автоматизированное простое в изготовлении устройство для определения органического углерода в пресных природных, загрязненных и сточных водах. Принцип действия устройства основан на фотохимическом окислении органического вещества пробы воды в присутствии персульфата аммония в системе непрерывного газового потока до CO2 с последующим определением его количества с помощью ИК-Фурье спектрометра. Важными преимуществами устройства перед серийными образцами являются простота конструкции и возможность его изготовления в виде дополнительного модуля к ИК-Фурье спектрометру. Устройство позволяет определять общий, растворенный и взвешенный органический углерод при содержании последнего до 470 мг/л. Стандартное отклонение в диапазоне определения от 5,5 до 21 мг/л составляет 0,1 мг/л, а при введении внутреннего стандарта - 0,5 мг/л. Предел определения углерода - 0,5 мг/л.

An automated and easy to use analytic device is developed for determination of organic carbon concentration in natural, drinking and sewage waters. The operation principle is based on photochemical oxidation of the organic matter (to CO2) contained in water sample with ammonium persulfate in a continuous gas flow and subsequent determination of CO2 amount thus formed on a FTIR-spectrometer. Significant advantage of the device consists in a simple design that cn be used as an add-on module for FTIR-spectrometer. The device provides determination oftotal, dissolved and particulate organic carbon up to 470 mg/liter. Standard deviation is 0.1- 0.5 mg C/liter in the range of determination from 5.5 to 21 mg/liter, the detection limit being 0.1 mg/liter.

deviceorganic carbonTOCDOCPOCphotochemical oxidationammonium persulfate oxidationchemical analysisFTIR spectrometerустройствоорганический углеродфотохимическое окислениехимический анализперсульфат аммонияИК-Фурье спектрометрReferencesSpyres G., Nimmo M., Worsfold P. J., Achterberg E. P., Miller A. E. J. Determination of Dissolved Organic Carbon in Seawater using High Temperature Catalytic Oxidation Techniques / Trends Anal. Chem. 2000. Vol. 19. P. 498 - 506.Spyres G., Nimmo M., Worsfold P. J., Achterberg E. P., Miller A. E. J. Determination of Dissolved Organic Carbon in Seawater using High Temperature Catalytic Oxidation Techniques / Trends Anal. Chem. 2000. Vol. 19. P. 498 - 506.ГОСТ Р 52991-2008. Вода. Методы определения содержания общего и растворенного органического углерода. - М.: Стандартинформ, 2009. - 15 с.ГОСТ Р 52991-2008. Вода. Методы определения содержания общего и растворенного органического углерода. - М.: Стандартинформ, 2009. - 15 с.Пат. 2053507 РФ, МПК G 01 N 27/417. Способ определения общего содержания органических веществ в воде и устройство для его осуществления / Зуев Б. К., Тимонина О. К. Заявл. 24.06.1993; опубл. 27.01.1996.Пат. 2053507 РФ, МПК G 01 N 27/417. Способ определения общего содержания органических веществ в воде и устройство для его осуществления / Зуев Б. К., Тимонина О. К. Заявл. 24.06.1993; опубл. 27.01.1996.Пат. 2347221 РФ. МПК G 01 N 33/18. Способ определения состава воды и устройство для его осуществления / Артс В., Мартинс Б. Заявл. 06.12.2004; опубл. 20.02.2009. Бюл. № 5.Пат. 2347221 РФ. МПК G 01 N 33/18. Способ определения состава воды и устройство для его осуществления / Артс В., Мартинс Б. Заявл. 06.12.2004; опубл. 20.02.2009. Бюл. № 5.Urbansky E. T. Total organic carbon analyzers as tools for measuring carbonaceous matter in natural waters / J. Env. Monit. 2001. Vol. 3. N 1. P. 102-112.Urbansky E. T. Total organic carbon analyzers as tools for measuring carbonaceous matter in natural waters / J. Env. Monit. 2001. Vol. 3. N 1. P. 102-112.Гоголашвили Э. Л., Нутриев М. И. Органический углерод в водах. Методы анализа и приборы / Экология Татарстана. 2010. № 3. С. 82-88.Гоголашвили Э. Л., Нутриев М. И. Органический углерод в водах. Методы анализа и приборы / Экология Татарстана. 2010. № 3. С. 82-88.Orawan O. Tue-Ngeun, Sandford R. C., Jakmunee J., Grudpan K., McKelvie I. D., Worsfold P. J. Determination of Dissolved Inorganic Carbon (DIC) and Dissolved Organic Carbon (DOC) in Freshwaters by Sequential Injection Spectrophotometry with Online UV Photo-oxidation / Anal. Chim. Acta. 2005. Vol. 554. P. 17 - 24.Orawan O. Tue-Ngeun, Sandford R. C., Jakmunee J., Grudpan K., McKelvie I. D., Worsfold P. J. Determination of Dissolved Inorganic Carbon (DIC) and Dissolved Organic Carbon (DOC) in Freshwaters by Sequential Injection Spectrophotometry with Online UV Photo-oxidation / Anal. Chim. Acta. 2005. Vol. 554. P. 17 - 24.Kanayathu Koshy, Melchior Mataki. Photochemical Oxidation and Flow Injection Conductivity Determination of Dissolved Organic Carbon in Estuarine and Coastal Waters / Laboratory Robotics and Automation. Special Issue: Flow-Injection Analysis in the Pacific Rims. 2000. Vol. 12. Issue 3. P. 157 -163.Kanayathu Koshy, Melchior Mataki. Photochemical Oxidation and Flow Injection Conductivity Determination of Dissolved Organic Carbon in Estuarine and Coastal Waters / Laboratory Robotics and Automation. Special Issue: Flow-Injection Analysis in the Pacific Rims. 2000. Vol. 12. Issue 3. P. 157 -163.USEPA, Determination of Total Organic Carbon and Specific UV Absorbance at 254 nm in Source Water and Drinking Water, EPA/600/R-09/122,2009: U.S. EPA: Washington, DC.USEPA, Determination of Total Organic Carbon and Specific UV Absorbance at 254 nm in Source Water and Drinking Water, EPA/600/R-09/122,2009: U.S. EPA: Washington, DC.Sandford R. C., Bol R., Worsfold P. J. In situ determination of dissolved organic carbon in freshwaters using a reagentless UV sensor / J. Env. Monit. 2010. Vol. 12. P. 1678 - 1683.Sandford R. C., Bol R., Worsfold P. J. In situ determination of dissolved organic carbon in freshwaters using a reagentless UV sensor / J. Env. Monit. 2010. Vol. 12. P. 1678 - 1683.Baker A., Spencer R. G. M. Characterization of Dissolved Organic Matter from Source to Sea using Fluorescence and Absorbance Spectroscopy / Sci. Total Environ. 2004. Vol. 333. P. 217-232.Baker A., Spencer R. G. M. Characterization of Dissolved Organic Matter from Source to Sea using Fluorescence and Absorbance Spectroscopy / Sci. Total Environ. 2004. Vol. 333. P. 217-232.Фурье-спектрометры инфракрасные ФСМ. Руководство по эксплуатации СПБИ.001.00.000.00 РЭ. - СПб.: OOO «Мониторинг», 2004. - 38 с.Фурье-спектрометры инфракрасные ФСМ. Руководство по эксплуатации СПБИ.001.00.000.00 РЭ. - СПб.: OOO «Мониторинг», 2004. - 38 с.Мартынова H. H., Лозовик П. А., Глинский А. М. Oпределение органического углерода в природных водах с использованием системы непрерывного газового потока / Oрганическое вещество и биогенные элементы в водах Карелии. - Петрозаводск, 1985. С. 191 - 203.Мартынова H. H., Лозовик П. А., Глинский А. М. Oпределение органического углерода в природных водах с использованием системы непрерывного газового потока / Oрганическое вещество и биогенные элементы в водах Карелии. - Петрозаводск, 1985. С. 191 - 203.Пат. 395755 СССР, МПК G 01 N 31/16. Способ фотохимического определения органического углерода в водных растворах / Сойер В. Г., Семенов А. Д. Заявл. 27.11.1971; опубл. 05.01.74. Бюл. № 35.Пат. 395755 СССР, МПК G 01 N 31/16. Способ фотохимического определения органического углерода в водных растворах / Сойер В. Г., Семенов А. Д. Заявл. 27.11.1971; опубл. 05.01.74. Бюл. № 35.Методика поверки Фурье-спектрометров инфракрасных ФСМ. Приложение к Руководству по эксплуатации СПБИ.001.00.000.00 РЭ. - СПб.: OOO «Мониторинг», 2004. - 7 с.Методика поверки Фурье-спектрометров инфракрасных ФСМ. Приложение к Руководству по эксплуатации СПБИ.001.00.000.00 РЭ. - СПб.: OOO «Мониторинг», 2004. - 7 с.А. с. 2014610314 РФ. Количественное определение концентраций химических веществ по их кинетическим характеристикам («ChemQuantTime») / Зобков М. Б., Мусатова М. В. Заявл. 08.11.2013; опубл. 20.02.2014. Бюл. № 2.А. с. 2014610314 РФ. Количественное определение концентраций химических веществ по их кинетическим характеристикам («ChemQuantTime») / Зобков М. Б., Мусатова М. В. Заявл. 08.11.2013; опубл. 20.02.2014. Бюл. № 2.Пат. 148307 РФ. МКП G01 N33/18. Устройство для определения органического углерода в воде / Зобков М. Б., Мусатова М. В. Заявл. 25.04.2014; опубл. 27.11.2014. Бюл. № 33.Пат. 148307 РФ. МКП G01 N33/18. Устройство для определения органического углерода в воде / Зобков М. Б., Мусатова М. В. Заявл. 25.04.2014; опубл. 27.11.2014. Бюл. № 33.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.