非色散红外法
非色散红外吸收法和红外吸收法的区别
非色散红外吸收法和红外吸收法的区别非色散红外吸收法和红外吸收法是两种常用的红外光谱分析方法，它们在原理和应用方面有一些区别。
非色散红外吸收法（NIR）是一种基于红外光谱的无需分散样品的分析方法。
它利用近红外光与样品之间的相互作用来确定样品的组成和性质。
NIR光谱范围通常从近红外区（780-2500 nm）开始，到中红外区（2500-25000 nm）结束。
NIR光谱中的吸收峰对应于样品中的化学键振动和分子转动。
通过对样品吸收峰的测量和分析，可以确定样品的成分和特性。
与NIR相比，红外吸收法（IR）是一种基于红外光谱的分散样品的分析方法。
它利用红外光与样品之间的相互作用来确定样品的成分和结构。
红外光谱范围通常从中红外区（2.5-25 μm）开始，到远红外区（25-1000 μm）结束。
红外光谱中的吸收峰对应于样品中的化学键振动。
通过对样品吸收峰的测量和分析，可以确定样品的成分和结构。
非色散红外吸收法和红外吸收法在原理和应用方面有一些区别。
首先，NIR可以对无需分散的样品进行分析，而IR需要对样品进行分散。
这意味着NIR可以在非破坏性的条件下对样品进行分析，而IR 需要破坏性的样品制备。
这使得NIR在一些特殊的应用中更具优势，例如对生物样品的分析。
NIR和IR在光谱范围上有所不同。
NIR的光谱范围更广，可以涵盖中红外和近红外两个区域，而IR只能覆盖中红外区域。
这意味着NIR可以提供更多的信息，对某些样品的分析更加准确和全面。
另外，NIR的光谱峰比IR的光谱峰更宽，因此NIR可以提供更高的分辨率和灵敏度。
NIR和IR在样品透明性上也有所不同。
由于近红外光的波长较长，它对许多样品都具有较好的透明性，因此可以对许多固体和液体样品进行分析。
而IR在某些情况下可能受到样品的吸收和散射的干扰，导致信号强度较弱或不稳定。
NIR和IR在应用领域上也有一些差异。
由于NIR具有非破坏性和高分辨率的特点，它在食品、药物、农业等领域的应用相对较多。
洁净区环境监测试题及答案
洁净区环境监测试题及答案洁净区环境监测试题及答案1.综合水样;2. 等速采样;3.硫酸盐化速率;4.土壤单项污染指数二、问答题(共50分)1.高锰酸盐指数和化学需氧量有什么区别,二者在数量上有何关系,为什么,(9分)2.直接采样法和富集采样法各实用于什么情况,怎样提高溶液吸收法的富集效率,(9分)3.比较重量法、红外分光光度法和非色散红外吸收法三种测定水中石油类物质的原理和优缺点。
(9分)4. 常用哪些方法提取生物样品中的有机污染物,脂肪提取器提取法有何优点,(8分)5. 有一地势平坦的田块，由于用污水灌溉，土壤被铅、汞和苯并(a)芘污染，试设计一个监测方案，包括布设监测点、采集土样、土样制备和预处理，以及选择分析测定方法。
(15分)三、计算题(每小题10分，共40分)1. 监测某水样的BOD时，采用稀释法测定数据为:水样在培养前溶解氧浓度5是4.73mg/L;水样在培养后溶解氧浓度是2.16mg/L;取原水样100mL加稀释水至1000mL。
稀释水在培养前溶解氧浓度是0.12mg/L;稀释水样在培养后溶解氧浓度是0.04mg/L，求水样的BOD为多少, 52. 监测某采样点大气中的氮氧化物时，用装有5 mL吸收液的筛板式吸收管采样，采样流量为0.30 L/min，采样时间为60 min，采样后用光度法测定并计算得知全部吸收液中含2.0μg NO，已知采样点的温度为5?，大气压为100 Kpa，2求大气中二氧化氮的浓度。
第1 页共7 页*密*《环境监测分析》期末考试试卷( B 卷)3. 采用重量法测定某采样点中的TSP时，用中流量采样器进行采样，采样温度325?，大气压101.3Kpa，采样流量0.12m/min，采样时间2h，空白滤膜质量282.6mg，样品滤膜质量282.9mg，求大气中TSP的浓度。
4.三个声源作用于某一点的声压级为65dB、68dB和71dB，求同时作用于这一点的总声压级为多少,附:分贝和的增值表L- L 0 1 2 3 4 5 6 P1P2ΔL 3.0 2.5 2.1 1.8 1.5 1.2 1.0 P第2 页共7 页*密*参考答案及评分细则《环境监测分析》期末考试试卷(B卷) 课程代码1 8 2 4 命题单位材料学院化学教研室一、名词解释(每小题2.5分，共10分)1.综合水样:把不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合后所得到的样品。
1测定方法680℃铂金催化燃烧NDIR(非色散红外检测)
Pro 专业版、黑白激光打印机）
技术服务和培训
13.1 免费提供操作手册（一套）
13.2 厂商在国内有至少 5 处专业分析培训中心，可以协助用户开发分析
方法（提供分析中心的地址）
13.3 产品到达使用单位后，7 天内派工程技术人员到达现场免费开箱验
货、安装、调试、现场培训
13
*13.4 自仪器安装调试合格之日起生产厂家提供免费保修两年（厂家提
设备名称
技术要求及功能描述
*1
测定方法：680℃铂金催化燃烧 NDIR（非色散红外检测）
2
操作方式： 计算机控制型
3
测定项目： TC、IC、TOC（TC－IC）、NPOC、TN、POC（选配）
4
应用对象： 水样、固体（选配）、气体（选配）
性能参数
5.1 测定范围：（mg/L）TC：0－30000 ；IC ：0－35000
进行再次测定，使该样品测定浓度在所选标准曲线浓度范围之内。
（4）自动排除样品重复测定中的异常值并追加测定
对于同一样品重复测定中的异常值，软件会自动排除。当初设的测
定次数完成后，测定结果的重复性不能达到设定误差范围内时，软件会
自动追加测定次数，直到满足误差要求或者达到设定的最大重复次数为
止。
（5）可对应多种目的的校正系统
*10.2 用户处任意形状的样品瓶均可使用
总氮测量附件单元
11.1 分析类型：TN（总氮）
*11.2 测定原理：热分解/ NO 检测（化学发光法）
11
*11.3 测定范围：0-10000 mg/L
11.4 检出限：5μ g/L
11.5 测定时间：约 4 分钟
11.6 重现性 ：CV 在 3% 之内
在TOC检测中的NDIR传感器设计
在TOC检测中的NDIR传感器设计朱靓;叶武青【摘要】使用非色散红外（NDIR）技术的高温催化氧化法和湿法氧化法是检测水样中TOC含量的两种重要方法，能完成对各种高低浓度样品的精确检测。
本文通过TOC测定原理、红外检测技术并结合相关电子知识，介绍了一种在TOC检测中使用的NDIR传感器设计。
%By non dispersive infrared (NDIR) technology, high temperature catalytic oxidation and wet oxidation method are two important methods for detection TOC in water samples, which can be used for accurate detection of all kinds of high and low concentration samples. In this paper,by the principle of TOC measurement, infrared detection technology and the combination of electronic knowledge, it is introduced a NDIR sensor design in use of TOC detection.【期刊名称】《仪器仪表用户》【年(卷),期】2016(023)006【总页数】3页(P22-23,74)【关键词】TOC检测;NDIR;非色散红外【作者】朱靓;叶武青【作者单位】浙江泰林生物技术股份有限公司，杭州 310052;浙江泰林生物技术股份有限公司，杭州 310052【正文语种】中文总有机碳（TOC）是有机化合物中碳的量,它经常被用作水质或者制药生产设备清洁度的非特异性指标。
其测定原理是通过将不同形式的有机碳转变为容易检测的CO2，利用CO2与TOC之间碳含量的对应关系，从而计算出水溶液中的TOC含量。
水质总有机碳(TOC)的测定非色散红外线吸收法
水质总有机碳(TOC)的测定非色散红外线吸收法water quality—Determination of TOC by nondispersiveinfrared absorption methodGB 13193-91批准日期1991-09-01 实施日期1991-09-01本标准参照采用国际标准ISO 8245-1987《水质——总有机碳(TOC)的测定——导则》。
1 主题内容和适用范围本标准规定了测定地面水中总有机碳的非色散红外线吸收法。
测定范围本标准适用于地面水中总有机碳的测定，测定浓度范围为～60mg/L，检测下限为L。
干扰地面水中常见共存离子超过下列含量(mg/L)时，对测定有干扰，应作适当的前处置，以消除对测定的干扰影响：SO42－400；Cl－400：NO3－100；PO43－100；S2－100。
水样含大颗粒悬浮物时，由于受水样注射器针孔的限制，测定结果往往不包括全数颗粒态有机碳。
2 原理差减法测定总有机碳将试样连同净化空气(干燥并除去二氧化碳)别离导入高温燃烧管(900℃)和低温反映管(160℃)中，经高温燃烧管的水样受高温催化氧化，使有机化合物和无机碳酸盐均转化成为二氧化碳，经低温反映管的水样受酸化而使无机碳酸盐分解成二氧化碳。
其所生成的二氧化碳依次引入非色散红外线检测器。
由于必然波长的红外线被二氧化碳选择吸收，在必然浓度范围内二氧化碳对红外线吸收的强度与二氧化碳的浓度成正比，故可对水样总碳(TC)无机碳(IC)进行定量测定。
总碳与无机碳的差值，即为总有机碳。
直接法测定总有机碳将水样酸化后曝气，将无机碳酸盐分解生成二氧化碳驱除、再注入高温燃烧管中，可直接测定总有机碳。
3 试剂除还有说明外，均为分析纯试剂，所用水均为无二氧化碳蒸馏水。
无二氧化碳蒸馏水：将重蒸馏水在烧杯中煮沸蒸发(蒸发量10％)稍冷，装入插有碱石灰管的下口瓶中备用。
邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)：优质纯。
水质 总有机碳(TOC)的测定 非色散红外线吸收法
水质总有机碳（TOC）的测定非色散红外线吸收法
水中TOC测试的意义：
目前国内一般选用COD来表征水体受有机污染的程度，然而去其结果却取决于有机污染物的成分、氧化剂种类以及实验条件等，因此COD指标不能完全反映水体的有机污染情况。
相比COD，TOC的测定过程能氧化水体中全部有机物，能够真实反映水体有机污染情况。
在发达国家，如欧美日等，早已将其作为判断水体有机污染的重要指标，而近年来国内亦在开始推行TOC 测试作为水质指标。
一、原理：
①差减法：
将试样随净化空气分别倒入900℃高温燃烧管和160℃低温反应管中，经高温燃烧管的水样受高温催化氧化，使有机碳和无机碳均氧化为CO
2
，经
低温反应管的水样受酸化而使无机碳酸盐分解为CO
2，生成CO
2
分别经非色
散红外线检测器测试，获得水样中总碳和无机碳含量，其差值即为总有机碳含量。
②直接法：
将水样酸化（pH＜4）曝气，将无机碳酸盐分解生成的CO
2
驱除，水样再注入高温燃烧管中，直接测试得到TOC含量。
二、注意事项：
1.采集和保存
采集后保存于棕色玻璃瓶中，24h内测试；如不能及时测试，应加硫酸至pH＜2，4℃保存7d。
2.前处理
如有大颗粒悬浮物时，应该进行过滤处理。
3.影响因素
①背景影响：使用净化后的载气；无CO
2
的蒸馏水；
②无机碳浓度远高于有机碳时，测试精度会受到影响；
③当水样中含有大量VOC时，不利于使用直接法测TOC，因其测试结果为难挥发性TOC。
参考文献：GB 13193-91 水质总有机碳(TOC)的测定非色散红外线吸收法。
红外气体分析测试技术
红外光谱技术
检测烟气的方法主要有化学法、电化学法、气相 色谱法等，这些方法普遍存在着价格贵、普适性差 等问题，且测量精度还较低。经典的烟气成分分析 方法都有一定的局限性。用红外吸收法测定烟气中 成分浓度的方法就弥补了这些缺点，红外吸收法测 定气体浓度具有测量范围宽、灵敏度高、准确性高 、响应时间快、选择性好、抗干扰能力强等特点。
简单的双原子分子只有一种键，那就是伸缩。更复杂 的分子可能会有许多键，并且振动可能会共轭出现，导致 某种特征频率的红外吸收可以和化学组联系起来
红外光谱又称分子振动转动光谱。当样品收到频率 连续变化的红外光照射时，分子吸收了某些频率的辐射， 产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁，使相应 于这些吸收区域的透射光或反射光强度减弱。记录红外光 的百分透射或反射比与波数或波长关系的曲线，就得到红 外光谱，红外光谱法不仅能够进行定性和定量分析，并且 从分子的特征吸收可以鉴定化合物和分子结构
靠,适用的气体种类较多,是一种基本的分析仪表。但
直接测量气体的导热系数比较困难，所以实际上常把
气体导热系数的变化转换为电阻的变化，再用电桥来
测定。
JRD-1010型热导式氢分析器
烟气分析测试技术
优点：热导式分析仪器是一种结构简单、性能稳定、价廉 、技术上较为成熟。适用的气体种类较多，是一种基本的分 析仪表
烟气分析测试技术
• 由于被分析气体的千差万别和分析原理的多 种多样，气体分析仪的种类繁多。常用的有：
1.热导式气体分析仪
水质总有机碳的测定燃烧氧化-非分散红外吸收法HJ 501-2009
HJ 中华人民共和国国家环境保护标准HJ 501－2009代替GB 13193—91和HJ/T 71—2001水质总有机碳的测定燃烧氧化-非分散红外吸收法Water quality—Determination of total organic carbon—Combustion oxidation nondispersive infrared absorption method2009-10-20发布 2009-12-01实施环境保护部发布HJ501—2009中华人民共和国环境保护部公告2009年第54号为贯彻《中华人民共和国环境保护法》，保护环境，保障人体健康，现批准《水质总有机碳的测定燃烧氧化-非分散红外吸收法》等六项标准为国家环境保护标准，并予发布。
标准名称、编号如下：一、《水质总有机碳的测定燃烧氧化-非分散红外吸收法》（HJ 501—2009）；二、《水质挥发酚的测定溴化容量法》（HJ 502—2009）；三、《水质挥发酚的测定 4-氨基安替比林分光光度法》（HJ 503—2009）；四、《环境空气臭氧的测定靛蓝二磺酸钠分光光度法》（HJ 504—2009）；五、《水质五日生化需氧量（BOD5）的测定稀释与接种法》（HJ 505—2009）；六、《水质溶解氧的测定电化学探头法》（HJ 506—2009）。
以上标准自2009年12月1日起实施，由中国环境科学出版社出版，标准内容可在环境保护部网站（）查询。
自以上标准实施之日起，由原国家环境保护局或原国家环境保护总局批准、发布的下述七项国家环境保护标准废止，标准名称、编号如下：一、《水质总有机碳（TOC）的测定非色散红外线吸收法》（GB 13193—91）；二、《水质总有机碳的测定燃烧氧化-非分散红外吸收法》（HJ/T 71—2001）；三、《水质挥发酚的测定蒸馏后溴化容量法》（GB 7491—87）；四、《水质挥发酚的测定蒸馏后4-氨基安替比林分光光度法》（GB 7490—87）；五、《环境空气臭氧的测定靛蓝二磺酸钠分光光度法》（GB/T 15437—1995）；六、《水质五日生化需氧量（BOD5）的测定稀释与接种法》（GB 7488—87）；七、《水质溶解氧的测定电化学探头法》（GB 11913—89）。
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0.025 mol/L重铬酸钾溶液可测定5～ 50mg/L的 COD值
高锰酸盐指数Permanganate Index (OC)
高锰酸盐指数：以高锰酸钾溶液为氧化剂测得
的化学耗氧量。 按测定溶液的介质不同，分为酸性高锰酸钾法 和碱性高锰酸钾法。 当Cl-含量高于300mg/L时，应采用碱性高锰酸 钾法；对于较清洁的地面水和被污染的水体中 氯化物含量不高(Cl-＜300mg/L）的水样，常
用酸性高锰酸钾法。
酸性高锰酸钾法：在酸性条件下的水样中加入 过量高锰酸钾，在沸水浴上加热30分钟，利用
高锰酸钾将水样中某些有机物及还原性物质氧
化，反应后剩余的高锰酸钾用过量的草酸钠还
原，再以高锰酸钾标准溶液回滴过量的草酸钠，
微红色为终点
水样不经稀释：
•水样经稀释：
生化需氧量
Biological Oxygen Demand (BOD)
1化学需氧量(COD)
化学需氧量是指水样在一定条件下， 氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化 剂的量，以氧的mg／L表示。水中还原性 物质包括有机物和亚硝酸盐、硫化物、亚 铁盐等无机物。化学需氧量反映了水中受 还原性物质污染的程度。 (一)重铬酸钾法(CODCr) (二)恒电流库仑滴定法
(一)重铬酸钾法(CODCr)
有机化合物的测定
本节内容：
1、了解水体中有机化合物的影响，例如对水生生 物的影响、化学毒性、对溶解氧等水质指标的影 响等；
2、重点学习有机污染物的两类测定方式：对某种、 某类有机物如挥发酚类、矿物油的直接测定以及 通过生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD） 总有机碳（TOC）、总需氧量（TOD）等指标的 对水体中有机物的间接测定
一、原理:
在强酸性溶液中，用重铬酸钾将水中的还原性物 质（主要是有机物）氧化，过量的重铬酸钾以试亚铁灵 作指示剂，用硫酸亚铁铵溶液回滴，根据所消耗的重铬 酸钾量算出水样中的化学需氧量，以氧的mg/L表示。
二、计算:
CODcr =（V0-V1）×c×8×1000 / V
式中：V0 — 滴定空白时硫酸亚铁铵体积（mL） V1— 滴定水样消耗硫酸亚铁溶液体积（mL） V — 水样体积(mL) c — 硫酸亚铁铵标准溶液浓度（mol/L） 8 — 氧（1/2O）的摩尔质量（g/mol）
BOD测定方法
（一）五天培养法（20℃）
（二）微生物电极法
（三）其他方法
1．检压库仑式BOD测定仪 2．测压法
总有机碳（TOC）
（一）定义与测定意义
总有机碳：是以碳的含量表示水体中有机物质总量的综 合指标。由于TOC的测定采用燃烧法，因此能将有机物 全部氧化，它比BOD5或COD更能反映有机物的总量。
（二）测定原理 广泛应用的测定方法是燃烧氧化—非色散红外吸收法。 将一定量水样注入高温炉内的石英管， 900—950℃温 度下，以铂和三氧化钴或三氧化二铬为催化剂，有机物 燃烧裂解转化为二氧化碳，用红外线气体分析仪测定 CO2含量，从而确定水样中碳的含量。
总有机碳（TOC）
（三）方法 高温下，水样中的碳酸盐也分解产生二氧化碳，故上面 测得的为总碳(TC)。为获得有机碳含量，可采用两种方 法： 1、将水样预先酸化，通入氮气曝气，驱除各种碳酸 盐分解生成的二氧化碳后再注入仪器测定。 2、差减法：是使用高温炉和低温炉皆有的TOC测定 仪。将同一等量水样分别注入高温炉(900℃)和低温炉 (150℃)，低温炉的石英管中有机物不能被分解氧化。 将高、低温炉中测得的总碳(TC)和无机碳(TC)二者之差 即为总有机碳(TOC)。 该方法最低检出浓度为0.5mg／L。
三、说明:
1．可氧化部分：直链脂肪族完全氧化 不易氧化部分：芳香族不易[O]；吡啶族不易 [O]
不可氧化部分：挥发性直链脂肪、苯等于蒸气相
不可与[O]接触. 2．干扰及消除 Cl->200mg/L先定量稀释； 含Cl-水样，先加入HgSO4，使Cl-与Hg2+络合
消除干扰；
3．CODcr高，应先稀释。
总需氧量（TOD）
总需氧量：是指水中能被氧化的物质，主要是 有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所需要 的氧量，结果以O2的mg／L表示。 测定方法及原理
矿物油
测定矿物油的方法有重量法、非色散红外法、紫 外分光光度法、荧光法、比浊法等。
一、重量法 重量法是常用的方法，适用于测定10mg/L以 上的含油水样。
方法测定原理是以硫酸酸化水样，用石油醚萃 取矿物油，然后蒸发除去石油醚，称量残渣重， 计算矿物油含量。 二、红外分光光度法
三、非色散红外法
法系利用石油类物质的甲基(-CH3)、亚甲基(-CH2-) 在近红外区(3.4pm)有特征吸收，作为测定水样中油 含量的基础。 测定时，先用硫酸将水样酸化，加氯化钠破乳化， 再用三氯三氟乙烷萃取，萃取液经无水硫酸钠层过滤、 定容，注入红外分析仪测其含量。 四、紫外分光光度法 石油及其产品在紫外光区有特征吸收。水样用硫酸酸 化，加氯化钠破乳化，然后用石油醚萃取，脱水，定 容后测定。标准油用受污染地点水样石油醚萃取物。
的产物。指江、河、湖、库、海等水
体底部表层沉积物质。
一般不包括工厂废水沉积物及废水处 理下，好氧微 生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所 消耗的溶解氧量。同时亦包括如硫化物、亚铁等 还原性无机物质氧化所消耗的氧量。
有机物在微生物作用下好氧分解大体为两个阶段： 1 、含碳物质氧化阶段，主要是含碳有机物氧化 为二氧化碳和水；2 、硝化阶段，主要是含氮有 机化合物在硝化菌的作用下分解为亚硝酸盐和硝 酸盐。
底质监测
本节内容：
1）介绍底质监测的意义、采样方法， 2）了解底质样品的制备与分解，污染物 的测定方法原理和操作要点。
水体构成和底质监测的意义及目的
1、水体构成（水环境体系）
2、底质定义
3、监测意义及目的
底质是矿物、岩石、土壤的自然侵蚀
产物，废（污）水排出物沉积及生物
活动物质之间物理、化学反应等过程