燃烧参数

简介工业用水和废水的工艺监测技术必须长时间运行，且维护要求低，才能提供稳定可靠的监测数据来帮助决策者做出正确的工艺决策。采用高温燃烧法的总有机碳（TOC，Total Organic Carbon）分析技术具有处理多种样品类型所需的稳健性。就燃烧氧化技术来说，催化燃烧和非催化燃烧有所差别，主要体现在工艺监测的运行时长、维护要求、使用成本等方面。本文概述了在线催化与非催化高温燃烧TOC之间的主要差别。为了方便起见，下文将这些燃烧技术分别简称“高温催化燃烧（HTCC，High Temperature Catalytic Combustion）”或“催化法”，和“高温非催化燃烧（HTNCC，High Temperature Non-Catalytic Combustion）”或“非催化法”。本文中的比较只适用于在线技术和高温燃烧TOC技术。想了解更多？燃烧法检测TOC主要用于监测含有废水、工艺水、工业废水中常见的高分子化合物和难氧化有机化合物的样品。催化燃烧包括在一个炉子中加热样品，使用铂金催化剂支持氧化。添加催化剂的目的是为了确保样品中所有的有机碳都被完全氧化。催化燃烧法的炉温不够高，无法仅通过温度来彻底氧化样品中的有机碳。非催化高温燃烧法将炉管中的样品加热到更高温度，能够确保彻底氧化样品中的有机碳。非催化法无需使用催化剂，从而减少了诸多干扰因素。为了防止频繁出现维护问题，必须充分考虑高温非催化燃烧和高温催化燃烧中的盐含量。高温催化燃烧的温度比高温非催化燃烧低。采用高温催化燃烧时，未燃烧的盐会“毒害”催化剂，甚至“毒害”燃烧管。虽然替换燃烧管和催化剂，可以帮助催化燃烧装置在含盐的环境中运行，但会限制分析仪的测量范围和性能，还会增加维护工作量。如果采用高温非催化燃烧，所有的盐都会在更高的温度下彻底燃烧。无需催化剂意味着减少维护工作量。催化燃烧和非催化燃烧之间的最大区别在于工艺设备的维护要求、运行时间、使用成本。Sievers® TOC-R3非催化在线型TOC分析仪Sievers TOC-R3采用非催化高温燃烧法，具有维护简单、使用成本低、运行时间长等优点。Sievers TOC-R3使用光电离检测器（PID，Photoionization Detector）来直接监测挥发性有机化合物（VOC，Volatile Organic Compound），或使用电化学检测器（ECD，Electrochemical Detector）来监测总氮（TN，Total Nitrogen），因而具有满足任何应用需求的灵活性。即使对于挑战性样品基质，此款分析仪的自动稀释、冲洗、标准品检查等功能，都能大大延长仪器的运行时间。此款分析仪采用稳健的模块化设计，能够对样品基质变化做出快速响应。此款分析仪还具有预测诊断功能，提供无与伦比的可靠性。结论与催化燃烧法相比，非催化燃烧法要求更少的耗材和更低的维护要求，这意味着仪器的使用成本更低、运行时间更长。有了更长的运行时间和更可靠的监测数据，非催化燃烧法就能更好地帮助决策者做出正确的工艺决策。Sievers TOC-R3采用非催化高温燃烧法，功能稳健且灵活，能够满足所有应用需求。◆◆◆联系我们，了解更多！

简介 工业用水和废水的工艺监测技术必须长时间运行，且维护要求低，才能提供稳定可靠的监测数据来帮助决策者做出正确的工艺决策。采用高温燃烧法的总有机碳（TOC，Total Organic Carbon）分析技术具有处理多种样品类型所需的稳健性。就燃烧氧化技术来说，催化燃烧和非催化燃烧有所差别，主要体现在工艺监测的运行时长、维护要求、使用成本等方面。本文概述了在线催化与非催化高温燃烧TOC之间的主要差别。为了方便起见，下文将这些燃烧技术分别简称“高温催化燃烧（HTCC，High Temperature Catalytic Combustion）”或“催化法”，和“高温非催化燃烧（HTNCC，High Temperature Non-Catalytic Combustion）”或“非催化法”。本文中的比较只适用于在线技术和高温燃烧TOC技术。想了解更多？ 燃烧法检测TOC主要用于监测含有废水、工艺水、工业废水中常见的高分子化合物和难氧化有机化合物的样品。催化燃烧包括在一个炉子中加热样品，使用铂金催化剂支持氧化。添加催化剂的目的是为了确保样品中所有的有机碳都被完全氧化。催化燃烧法的炉温不够高，无法仅通过温度来彻底氧化样品中的有机碳。非催化高温燃烧法将炉管中的样品加热到更高温度，能够确保彻底氧化样品中的有机碳。非催化法无需使用催化剂，从而减少了诸多干扰因素。为了防止频繁出现维护问题，必须充分考虑高温非催化燃烧和高温催化燃烧中的盐含量。高温催化燃烧的温度比高温非催化燃烧低。采用高温催化燃烧时，未燃烧的盐会“毒害”催化剂，甚至“毒害”燃烧管。虽然替换燃烧管和催化剂，可以帮助催化燃烧装置在含盐的环境中运行，但会限制分析仪的测量范围和性能，还会增加维护工作量。如果采用高温非催化燃烧，所有的盐都会在更高的温度下彻底燃烧。无需催化剂意味着减少维护工作量。催化燃烧和非催化燃烧之间的最大区别在于工艺设备的维护要求、运行时间、使用成本。Sievers® TOC-R3非催化在线型TOC分析仪Sievers TOC-R3采用非催化高温燃烧法，具有维护简单、使用成本低、运行时间长等优点。Sievers TOC-R3使用光电离检测器（PID，Photoionization Detector）来直接监测挥发性有机化合物（VOC，Volatile Organic Compound），或使用电化学检测器（ECD，Electrochemical Detector）来监测总氮（TN，Total Nitrogen），因而具有满足任何应用需求的灵活性。即使对于挑战性样品基质，此款分析仪的自动稀释、冲洗、标准品检查等功能，都能大大延长仪器的运行时间。此款分析仪采用稳健的模块化设计，能够对样品基质变化做出快速响应。此款分析仪还具有预测诊断功能，提供无与伦比的可靠性。结论与催化燃烧法相比，非催化燃烧法要求更少的耗材和更低的维护要求，这意味着仪器的使用成本更低、运行时间更长。有了更长的运行时间和更可靠的监测数据，非催化燃烧法就能更好地帮助决策者做出正确的工艺决策。Sievers TOC-R3采用非催化高温燃烧法，功能稳健且灵活，能够满足所有应用需求。◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

摘要本文利用ATC 300A自动氧弹量热仪测试了四种膨化类食品（薯片、仙贝、小馒头、干脆面）的燃烧热值，测试结果与其包装上营养成分表的能量值差值在0.16~0.53 kcal/g之间，RSD（相对标准偏差）均在0.2％以内。图1测试样品展示前言卡路里（calorie）作为一种热量单位被广泛应用于营养计量和健身指导中，它和食品包装上营养成分表里单位为焦耳（joule）的能量值一样，都反映了食品氧化过程中所释放的热量，我们可以根据 1 cal= 4.1868 J对其进行换算。那么食物能提供给我们的热量与其完全燃烧后所释放的热量有什么区别？食物在人体内的消化吸收过程是非常复杂的，对于一些食物组分例如蛋白质中的氮元素等，人体无法消化吸收，在代谢产物（尿素、尿酸、肌酐等）中仍存在一定能量。但尽管人体氧化的方式与氧弹量热仪有所不同，食物完全氧化所释放出的总热量却是相同的。为了得到食物的生理热值，我们可以在氧弹量热仪燃烧测试的基础上进行一些代谢校正。例如，不考虑人体基础代谢等复杂因素，分别测量食物的燃烧热值以及排泄物热值，就可以确定某种食物的有效热值。食品营养成分表中的能量值就是三大营养素的能量系数（脂肪37 kJ/g、碳水化合物17 kJ/g，蛋白质代谢校正后17 kJ/g）与其含量的乘积之和。本文利用ATC 300A自动氧弹量热仪测得四种膨化类食品的燃烧热值并与营养成分表中的能量值进行了对比，同时计算了不考虑蛋白质代谢校正（能量系数为22 kJ/g）时的能量值；可以发现代谢校正所带来的总体偏差不大，但不同食品样品的燃烧热值偏差不同。除了蛋白质含量的因素，可能还因为相同营养素有着不同来源；像牛肉、牛奶中脂肪的燃烧热值实际是不同的，但营养素归类下却有着相同的能量系数。图2 自动氧弹量热仪 ATC 300A实验方法1. 实验条件&bull 测试仪器：之量科技 ATC 300A自动氧弹量热仪&bull 测试方法：GB/T 213-2008&bull 环境温度：24.4~ 26.3 oC&bull 实验样品：薯片、仙贝、小馒头、干脆面2. 测试过程&bull 打开ATC 300A自动氧弹量热仪；&bull Step1：在样品池中称取一定质量样品，用棉线连接点火丝与样品并固定；&bull Step2：安装氧弹，并设置实验参数，填写样品质量等；&bull Step3：开始实验，在测试环境准备好后，仪器自动进行测试；&bull Step4：实验结束，取下氧弹并进行清理；&bull Step5：重复三组测试，记录实验数据。实验结果在实验开始前，我们对每种样品分别进行了碾碎与压片处理以保证测试样品的均匀性与一致性，如图3所示。在压片过程中需控制压片力度，如薯片含油量较高，力度过大会导致油分析出影响测试结果。图3样品预处理（a）碾碎后样品（b）小馒头压片展示（c）压片后样品（d）装样薯片、小馒头、仙贝和干脆面每种样品进行3次重复测试，燃烧热测试结果汇总见表1。测试结果重复性较好，RSD均在0.2％以内。表1 燃烧热测试结果汇总燃烧热J / g薯片小馒头仙贝干脆面123935.0 16548.921535.522750.7223925.716558.121505.322766.8323995.116544.921505.222771.6平均值23951.9 16550.6 21515.3 22763.0 包装能量值22666.715870.0 20620.0 20550.0 无代谢校正能量值22967.6 16017.3 20860.7 21018.1 RSD（％）0.1570.0410.0810.078燃烧热平均值与包装上营养成分表（如图4所示，蛋白质能量系数17 kJ/g）里的能量值相比，差值在680.6~2213.0 J/g之间，不考虑蛋白质代谢校正（能量系数22 kJ/g）的差值在533.3~1745.0 J/g之间。图4（a）薯片（b）小馒头（c）仙贝（d）干脆面样品包装上的营养成分表由于本次选择的样品为膨化类食品，成分以脂肪和碳水化合物为主，蛋白质含量较低，代谢校正对测试结果的影响相对较小，更多考虑为营养素能量参数对不同来源的相同营养素存在一定偏差导致的。根据上述测试结果，燃烧热值一定程度上可以代表我们能够从食物中获取的“卡路里”。除了人体代谢外，不同来源的相同营养素用同样的能量参数去计算也会带来一定误差；以本文测试的膨化类食品为例，不考虑蛋白质代谢修正的燃烧热值与包装能量值差值为12.7~41.7 kcal（大卡）/100g，对“卡路里”摄入严格的人群可能需要考虑该影响。结论本文利用ATC 300A自动氧弹量热仪测试了四种膨化类食品的燃烧热值，测试结果与其包装上营养成分表的能量值较为接近，其差值可能包含了营养学上对于不同营养素的燃烧热值基于人体代谢的修正，以及不同来源的相同营养素能量参数的差异。 仪器推荐自动氧弹量热仪 ATC 300A符合GB 384、GB/T 213、ASTM 4809、ASTM D240等标准，测试时间＜10min（快速法），热容量波动≤0.20%，功能高度自动化，能快速准确地测试各种可燃物的燃烧热值。欢迎联系我们，了解更多技术亮点、参数规格及应用案例。