總有機碳分析儀原理

什么是TOC分析儀

TOC分析儀以碳的含量表示水體中有機物質總量的綜合指標，因此也叫做總有機碳分析儀。。TOC可以很直接地用來表示有機物的總量。因而它被作為評價水體中有機物污染程度的一項重要參考指標。

常見TOC總有機碳分析儀的原理如下

一、紫外氧化 - 非色散紅外探測 (NDIR)

其方式與濕法氧化相同，不過是采用紫外光(185nm)進行照射的原理,在樣品進入紫外反應器之前去除無機碳，得到更精確的結果。紫外氧化法,對于顆粒狀有機物、藥物、蛋白質等高含量 TOC是不適用的,但可以用于原水、工業用水等水體。

二、濕法氧化(過硫酸鹽)- 非色散紅外探測 (NDIR)

該方法是在氧化之前經磷酸處理待測樣品，去除無機碳，而后測量 TOC的濃度。現代的TOC連續分析儀中，絕大部分都是濕法氧化。濕法氧化對于復雜的水體(例如：腐殖酸、高分子量化合物等)氧化不充分，所以不適用 TOC含量高的水體，但是對于常規水體如地表水是可以的。

三、高溫催化燃燒氧化 - 非色散紅外探測（NDIR)

高溫催化燃燒氧化的應用時間遠比濕法氧化遲，但是因為高溫燃燒相對徹底,可以適用于污染較重的江河、海水以及工業廢水等水體。

四、紫外(UV)- 濕法(過硫酸鹽)氧化 - 非色散紅外探測(NDIR)

這種方式是紫外氧化和濕法氧化兩者協同作用,相互補充,相互促進,氧化降解效果優于其中任何一種方法。針對紫外氧化無法用于高含量TOC水體，兩者的協同可以測量污染較重的水體。因其適用性強、可測范圍廣泛的特點而普及度高，技術成熟。

六、電阻法

該法是近年來開始應用的技術，其原理是在溫度補償前提下，測量樣品在紫外線氧化前后電阻率的差值來實現的。但該方法對被測量的水體來源要求比較苛刻，只能用相對潔凈的工業用水和純水，應用方向單一。

五、紫外法

紫外吸收光譜用于 TOC的檢測分析Z早可追溯到 1972 年 ,Dobbs 等人對于 254nm處紫外吸光度值(A)和城市污水處理二級出水及河水的 TOC之間線性關系進行了研究。經過幾十年的發展, 由于具有快速、不接觸測量、重復性好、維護量少等優點，該方法的應用得到飛速發展。

七、電導法

該法中涉及的主要器件是電導池，它由參比電極、測量電極、氣液分離器、離子交換樹脂、反應盤管、NaOH電導液等組成。電導池的優點是價格低、易普及 ,但穩定性較差。

八、臭氧氧化法

利用臭氧的強氧化性，采用臭氧氧化作為TOC的檢測技術，具有反應速度快，無二次污染，以及較高的應用價值。故此方法的應用前景非常可觀。

九、超聲空化聲致發光法

超聲化學已成為一個蓬勃發展的研究領域，聲致發光的研究已涉及到環境保護領域，我國的相關學者在基礎研究和應用研究方面做了大量的工作，這一獨特的方法已經得到專家的認可。具有無二次污染、不需添加試劑，設備簡單等優點。

十、超臨界水氧化法

適用于鹽分高的應用，超零界水氧化（Supercritical Water Oxidation — SCWO）技術原先被用于處理大體積廢水、污泥和被污染過的土壤。現被運用于商業實驗室TOC分析儀，將進樣水的溫度和壓力提升至高于水的臨界點（375°C和3,200psi）時，有機廢物迅速被水中的氧化劑徹底氧化。超臨界水的特性均可以使有機碳極GX、快速地氧化為二氧化碳，即便存在使用非超臨界氧化方式時會造成負干擾的氯化物及其他無機物也無妨。