TOC分析仪的TOC检测方法
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发布时间：2022-04-23 18:34
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时间：2023-10-13 03:21
一、湿法氧化(过硫酸盐)- 非色散红外探测 (NDIR) 该方法是在氧化之前经磷酸处理待测样品 ,去除无机碳,而后测量 TOC的浓度。现代的TOC
连续分析仪中，绝大部分都是湿法氧化。湿法氧化对于复杂的水体(例如:腐殖酸、高分子量
化合物等)氧化不充分,所以不适用 TOC含量高的水体 ,但是对于常规水体如地表水是可以
的。
二、高温催化燃烧氧化 - 非色散红外探测（NDIR)
高温催化燃烧氧化的应用时间远比湿法氧化迟，但是因为高温燃烧相对彻底,可以适用于污
染较重的江河、海水以及工业废水等水体。
三、紫外氧化 - 非色散红外探测 (NDIR)
其方式与湿法氧化相同，不过是采用紫外光(185nm)进行照射的原理,在样品进入紫外反应器
之前去除无机碳，得到更精确的结果。紫外氧化法,对于颗粒状有机物、药物、蛋白质等高
含量 TOC是不适用的,但可以用于原水、工业用水等水体。
四、紫外(UV)- 湿法(过硫酸盐)氧化 - 非色散红外探测(NDIR)
这种方式是紫外氧化和湿法氧化两者协同作用,相互补充,相互促进,氧化降解效果优于其中
任何一种方法。针对紫外氧化无法用于高含量TOC水体，两者的协同可以测量污染较重的
水体。因其适用性强、可测范围广泛的特点而普及度高，技术成熟。
五、电阻法
该法是近年来开始应用的技术 ,其原理是在温度补偿前提下,测量样品在紫外线氧化前后电
阻率的差值来实现的。但该方法对被测量的水体来源要求比较苛刻 ,只能用相对洁净的工业
用水和纯水 ,应用方向单一。
六、紫外法
紫外吸收光谱用于 TOC的检测分析最早可追溯到 1972 年 ,Dobbs 等人对于 254nm处紫
外吸光度值(A)和城市污水处理二级出水及河水的 TOC之间线性关系进行了研究。经过几
十年的发展, 由于具有快速、不接触测量、重复性好、维护量少等优点，该方法的应用得到
飞速发展。
七、电导法
该法中涉及的主要器件是电导池，它由参比电极、测量电极、气液分离器、离子交换树脂、
反应盘管、NaOH电导液等组成。电导池的优点是价格低、易普及 ,但稳定性较差。
八、臭氧氧化法
利用臭氧的强氧化性，采用臭氧氧化作为TOC的检测技术，具有反应速度快,无二次污染 ,
以及较高的应用价值。故此方法的应用前景非常可观。
九、超声空化声致发光法
超声化学已成为一个蓬勃发展的研究领域 ,声致发光的研究已涉及到环境保护领域 ,我国的
相关学者在基础研究和应用研究方面做了大量的工作 ,近年来 ,这一独特的方法已经得到专
家的认可。具有无二次污染、不需添加试剂 ,设备简单等优点。
十、超临界水氧化法
适用于盐分高的应用，超零界水氧化（Supercritical Water Oxidation — SCWO）技术原先被用于处理大体积废水、污泥和被污染过的土壤。现被运用于商业实验室TOC分析仪，将进样水的温度和压力提升至高于水的临界点（375°C和3,200psi）时，有机废物迅速被水中的氧化剂彻底氧化。超临界水的特性均可以使有机碳极高效、快速地氧化为二氧化碳，即便存在使用非超临界氧化方式时会造成负干扰的氯化物及其他无机物也无妨。
技术参数： 测量范围：0—100，000ppm C（非稀释状态) ，0----5,000ppm N 。
自动进样，一次进样得6个结果：TOC/TIC/TC/NPOC/POC/TNb 。
可选全自动多孔位进样器、总氮（TNb)分析模块、固体分析模块。 测定误差与精度 ≤1%。
应用：
满足医用注射水检测。
清洁验证（符合FDA/USP/EP）。 饮用水、地表水、自来水、排水、污水
环保、水文监测等不同行业。
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时间：2023-10-13 03:22
测定原理
总有机碳（TOC），由专门的仪器——总有机碳分析仪（以下简称TOC分析仪）来测定。TOC分析仪，是将水溶液中的总有机碳氧化为二氧化碳，并且测定其含量。利用二氧化碳与总有机碳之间碳含量的对应关系，从而对水溶液中总有机碳进行定量测定。
市面上常见的TOC分析仪都有两大基本功能： ，首先将水中的总有机碳充分氧化，生成二氧化碳CO2；第二，测试新产生的CO2.不同品牌和型号的TOC分析仪的区别在于实现这两大基本功能的方法不同。常用的氧化技术有：燃烧氧化法、紫外线氧化法以及超临界氧化法；而对CO2的检测方法又分：非分散红外线检测，直接电导率检测以及选择性薄膜电导率检测。
紫外线氧化法
使用UV灯照射待测水样，水会分解成羟基和氢基，羟基和氧化物结合会生成CO2和水，然后检测新生成的CO2即可计算出总有机碳含量。在使用紫外线氧化法时，通过添加二氧化钛，过硫酸盐等可以提高氧化能力。紫外线氧化法的优点是氧化效率高，保养简单，缺点是UV灯管需要定期更换。
燃烧氧化法
其中燃烧氧化—非分散红外吸收法优势是只需一次性转化，流程简单、重现性好、灵敏度高，缺点是探测器需频繁校准，体积大及预热时间长，必须使用酸、催化剂和载气。
TOC分析仪主要由以下几个部分构成：进样口、无机碳反应器、有机碳氧化反应（或是总碳氧化反应器）、气液分离器、非分光红外CO2分析器、数据处理部分。
燃烧氧化—非分散红外吸收法，按测定TOC值的不同原理又可分为差减法和直接法两种。
⒈差减法测定TOC值的方法原理
水样分别被注入高温燃烧管（900℃）和低温反应管（150℃）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。经反应管的水样受酸化而使无机碳酸盐分解成为二氧化碳，其所生成的二氧化碳依次导入非分散红外检测器，从而分别测得水中的总碳（TC）和无机碳（IC）。总碳与无机碳之差值，即为总有机碳（TOC）。
⒉直接法测定TOC值的方法原理
将水样酸化后曝气，使各种碳酸盐分解生成二氧化碳而驱除后，再注入高温燃烧管中，可直接测定总有机碳。但由于在曝气过程中会造成水样中挥发性有机物的损失而产生测定误差，因此其测定结果只是不可吹出的有机碳值。
超临界水氧化法
超零界水氧化（Supercritical Water Oxidation — SCWO）技术原先被用于处理大体积废水、污泥和被污染过的土壤。GE是首家将这种技术运用于商业实验室TOC分析仪的公司，当温度和压力高于水的临界点（375°C和3,200psi）时，有机废物迅速被水中的氧化剂彻底氧化。超临界水的特性均可以使有机碳极高效、快速地 氧化为二氧化碳，即便存在使用非超临界氧化方式时会造成负干扰的氯化物及其他无机物也无妨。而且使用SCWO技术的TOC分析仪对维护和校准的要求也不高。超临界水氧化法的优点在于氧化完全迅速，可以耐受高盐份化合物；缺点是不能检测低TOC浓度的水样。
电导率检测法
TOC电导率检测技术能够测量液态的CO2。业界采用薄膜电导率检测法的主要有两种电导率检测技术：一种是直接电导率法，另外一种是薄膜电导率检测法（又称选择性电导率法）。采用两种电导率法的TOC分析仪校验结果都很稳定，检测精度高。这两种技术主要的区别在于，直接电导率法比较容易受杂酸性，卤化有机物等的干扰；而薄膜电导率检测技术抗干扰性更佳。
薄膜电导率检测法是GE TOC分析仪使用较多的检测方法，TOC分析仪使用的膜能防止杂离子的通过，确保检测的只是CO2的含量，从而使TOC的读数更为精确。
