热光碳分析仪 Thermal Optical Carbon Analyzer
DRI Model 2001A单波段热光碳分析仪外观图
OCEC201单波段热光碳分析仪外观图
DRI Model 2015多波段热光碳分析仪外观图
仪器名称：热光碳分析仪 Thermal Optical Carbon Analyzer
仪器型号：DRI Model 2001A / OCEC201/ DRI Model 2015 OC/EC Carbon Analyzer
所属研究组：k8凯发国际理化特征与来源
分析项目：有机碳OC1~ OC4，元素碳EC1~ EC4，裂解碳OP1~OP6。总碳TC= OC+ EC、有机碳OC= OC1+ OC2+ OC3+ OC4+ OP、元素碳EC=EC1+ EC2+EC3- OP。
仪器简介：热光碳分析仪是一款应用热光分析法测量颗颗粒物样品中的有机碳、元素碳的仪器，可适用于美国IMPROVE_A，NIOSH等方法，测量颗粒物样品中的有机碳（OC）和元素碳（EC）含量，也可直接测定大气颗粒物样品中的碳酸盐（CC）含量。碳分析仪只能分析石英材质的滤膜，即使是液体样品，也必须附着在石英滤膜上进行分析。
现在实验室使用5台热光碳分析仪，其中3台是由美国沙漠所（DRI）生产的型号为DRI Model 2001A单波段分析仪，1台由美国沙漠所（DRI）生产的型号为DRI Model 2015多波段分析仪，1台由中国环科院生产的型号为OCEC201单波段分析仪。
DRI Model 2001A和OCEC201原理：在无氧的纯He环境中，分别在120℃(OC1)、50℃(OC2)、450℃(OC3）和 550℃(OC4) 温度下，对0.526cm2的石英滤膜样品进行加热，将滤纸上的颗粒态碳转化为 CO2；然后再将样品在含2%氧气的氦气环境下，分别于550℃(EC1)、700℃(EC2）和800℃(EC3）逐步加热，此时样品中的元素碳释放出来。上述各个温度梯度下产生的CO2，经 MnO2催化，于还原环境下转化为可顺利获得火焰离子检测器（FID）检测的CH4。样品在加热过程中，部分有机碳可发生碳化现象而形成黑碳，使滤膜变黑，导致热谱图上的有机碳和元素碳的峰不易区分。因此，在测量过程中，采用633 nm的氦﹣氖激光监测滤纸的反光光强，利用光强的变化明确指示出元素碳氧化的起始点。有机碳碳化过程中形成的碳化物称之为裂解碳（OP)。当一个样品测试完毕，有机碳和元素碳的8个组分（OC1、OC2、OC3、OC4、EC1、EC2、EC3、OP）同时给出谱图，IMPROVE、IMPROVE_A或HULIS等协议将有机碳（OC）定义为 OC1+OC2+OC3+OC4+OP，元碳（EC）定义为EC1+EC2+EC3-OP。
DRI Model 2015原理：基于对OC和EC在不同的温度和环境下进行氧化分析，选取0.526cm2面积的滤膜，根据程序进行升温。OC组分在无氧环境下由低温逐步升温到580℃并逸散出来，EC在含2%的含氧环境中逐步升温到840℃，然后逸散出来。逸散出的碳被氧化成CO2（催化剂为MnO2），CO2顺利获得非色散红外检测器（NDIR）对CO2进行定量检测。使用多波段（如405nm，445nm， 532nm， 635nm， 780nm， 808nm， 980nm）的二级激光管照射样品，测量加热过程中反射光强（或透射光强）的变化用于明确指示出元素碳氧化的起始点，并监测有机碳在加热过程中可能发生的碳化现象（形成黑碳）。同时，多波段激光的使用给予了额外的光学信息，有助于更准确地估计样品中棕色碳（BrC）的浓度和其他相关参数。
操作人员：刘随心，田瑞霞
收费标准：450元/个样品
