水質分析儀器及方法

3.3.1 總有機碳分析

由於本實驗所使用的有機物皆先行經 0.45 µm 濾膜過濾，故實驗 之總有機碳（TOC）也可視為溶解性有機碳（DOC）；採 SIEVERS TOC M800（USA）儀器分析，儀器原理為利用氧化劑與酸劑將有機物氧 化成二氧化碳，再以其公司自行研發之技術偵測二氧化碳的含量

（Membrane Conductometric Detection / Selective Conductometric），此 偵測方法可以阻隔離子干擾，提高分析準確度；其分析流程如下： 薄膜做分子量分離的實驗，第二則利用顆粒粒徑分佈儀（particle size distribution analyzer），並觀察兩種方法所測得之結果相互關係。

分子量分離實驗 分子量分離實驗 分子量分離實驗 分子量分離實驗

利用模組，選用不同孔徑大小之薄膜進行實驗，薄膜孔徑分別為 100 kDa、50 kDa及10 kDa，材質取Polyethersulphone之匣式薄膜，在 使用前需以DI水過濾20分鐘，以去除薄膜表面附著之污染物。

進行薄膜過濾前，先將原液倒入模組之燒杯中，調節轉速及壓 力，模組即開始進行過濾，如以100 kDa薄膜過濾可得分子量小於100 kDa之滲出液，濃縮液分子量大於100 kDa；再將滲出液通入50 kDa 的薄膜得另兩股水樣，類推至10 kDa的薄膜後，則得到五組不同分子 量大小的水樣。

使用後需清洗薄膜以及模組，調配0.1 N之NaOH過濾20分鐘，去 除薄膜表面積垢物質，再過濾去離子水以清洗薄膜表面殘留之

NaOH，並確保薄膜已回復通量，如通量尚未回復則再以NaOH清洗，

最後再以0.1 N NaOH沖洗至薄膜充滿清洗液，此時即可取下薄膜拴上 進出口端蓋子，放至4℃冰箱冷藏避免微生物滋生。

分子量分離之分析實驗設備包括 Millipore 之分子篩及薄膜，詳 細資料如下列：

1. 實驗模組：Millipore Labscale TFF System, USA (圖)

2. 匣式薄膜：Millipore , Pellicon XL Filter, Polyethersulphone Membrane, USA

MWCO： 100 kDa、50 kDa,10 kDa

圖 3-5 Millipore Labscale TFF System

顆粒粒徑分佈儀實驗 顆粒粒徑分佈儀實驗 顆粒粒徑分佈儀實驗 顆粒粒徑分佈儀實驗

使用 Mastersizer 2000（Malvern 公司生產）做為有機物粒徑分佈 的測量，其原理為利用氦氖紅光雷射配合藍光雷射穿過一組反傅立業 鏡頭，接著透過樣品粒子，經過多角度偵測器量測出粒徑分佈範圍，

最大特色是利用此法將量測範圍下向延伸至 0.02 µm，並可達 2000 µm。

3.3.3 紫外光與可見光光譜儀

本實驗中使用分光光度計 (HITACHI U3010 Spectrophotometer) 測量水樣之UV254值以及ADMI法，並以去離子水作為校正零點。

UV254為水中有機物於波長254 nm時之吸光度，一般用來表示C=C雙 鍵的多寡，通常在有機物中表示芳香族類的發色基，其值除上DOC 即為SUVA值，SUVA值可表示有機物的芳香族含量。ADMI法則是可 表現色度值，可比較前後脫色效果。而分光光度計主要干擾物質為膠 體顆粒、非目標物質之有機物及可吸收此波長之無機物質，故在分析 水樣之前需經由前處理去除水中干擾物質。

3.3.4 鈣離子濃度

鈣離子濃度偵測採用鈣電極法，以桌上型測定儀器進行測量，分 析前需先以鈣離子標準溶液進行校正，並且配置檢量線，校正完成後 將鈣離子電極置入水樣中，控制模式設定在離子選擇電極狀態下，螢 幕顯示之值即為鈣離子濃度。為去除其他離子干擾，在25 mL 標準溶 液或樣品中添加3滴 ISA (Ionic Strengh Adjuster, 4 M KCl)。

桌上型電極測定計：HACH SENSION 4, USA 鈣離子選擇電極：SENTEK, England

鈣離子標準溶液：Merck, 99％

3.3.5 粒子界達電位

界達電位採用雷射奈米粒徑暨界面電位量測儀，型號為

Zeta-Sizer 3000，Malvern，水中膠體顆粒的電動力受到其表面電位影 響，藉由測量顆粒剪力面之電位便可知道粒子本身布朗運動特性。