总有机碳(TOC)分析仪的测量原理及十大检测方法

总有机碳（Total Organic Carbon，简称TOC）便携式TOC分析仪。TOC分析仪即总有机碳分析仪。以碳的含量表示水体中有机物质总量的综合指标。E+H TOC可以很直接地用来表示有机物的总量。因而它被作为评价水体中有机物污染程度的一项重要参考指标。　

TOC分析仪的基本原理是：

先把水中有机物的碳氧化成二氧化碳，消除干扰因素后由二氧化碳检测器测定，再由数据处理把二氧化碳气体含量转换成水中有机物的浓度。经过不断的研究实验，TOC检测方法从传统的复杂技术渐渐变成便捷准确。

TOC分析仪的十大检测方法如下：

       一、湿法氧化（过硫酸盐）- 非色散红外探测 （NDIR）实验室型TOC及自动取样器

      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。