什（shí）麽是 TOC？

總有機碳測量樣品中（zhōng）有機汙染物的量。TOC 分析在全球範圍內不斷進行，它對人類的安全和繁衍至關重要。有（yǒu）機汙染會降低離子交換能力，誘發不良生物生長，使（shǐ）處理過的水不能安全使用，且水處理會產生（shēng）有害副產品，因此 TOC 分析有助於市政（zhèng）確定其過程（chéng）的有效（xiào）性。

如何測量 TOC？

簡而言之，TOC 分（fèn）析儀的工作是（shì）將有機化合物氧化成 CO2，並測量產生的 CO2 量。無論哪種氧化（huà）技術，TOC 都（dōu）必須通過測量或去除樣品總碳（TC）中的（de）各種組分來確定。這些組分（fèn）定義如下：

總有機碳（TOC）- 有機分子中以共價鍵合的所有碳原子

無機（jī）碳（IC）- 碳酸鹽、碳酸氫（qīng）鹽和溶解CO2

溶解有機碳（DOC）- 通過 0.45μm 孔徑過濾器的 TOC 組分

懸浮有機碳（也稱為顆粒有機碳）- 0.45μm 過濾器截留的 TOC 組分

可（kě）吹除有機碳（POC，有（yǒu）時稱（chēng）為揮發（fā）性（xìng）有機碳）- 在特定條（tiáo）件下，通過氣提從水溶液中去除的 TOC 組（zǔ）分

不可吹除有機碳（NPOC）- 氣提去除的 TOC 組分。在大多數情（qíng）況下，無機碳是被吹除而不是被“測定”，在（zài）這種（zhǒng）情況下，隻測（cè）定 NPOC，而 POC 並假定為可忽略。

該圖直觀（guān）地（dì）展示了 TC 的組分如何劃分的：

其他重要術語：

試劑空（kōng）白 – 在不引入樣品（pǐn）或標準品（pǐn）的情況下，由含有試劑的分析結果產生的檢測器響應。這種（zhǒng）反（fǎn）應由試劑、氣體（tǐ）、消解容器（qì）和/或管道中的碳汙染引起的。

標準 - 添加任何（hé）已知碳量的樣品（pǐn）

水空白品或儀器方法空白 - 分析儀對水中碳（tàn）含（hán）量的響應。在（zài）校準（zhǔn）期間，通過使用水作為零濃度標準來（lái）測量。

測定 TOC

總有機碳由（yóu）有機分子中的所有碳原子組成。具體而言，這是在去除（chú）無機碳（tàn）後，有機化合物中（zhōng）通（tōng）過氧化轉化為二氧化碳的所有碳的測量。測定 TOC 的兩種最常見的技術是減法測定 TOC 和吹除（chú）測定 TOC。

在減法測定 TOC 中，測（cè）量（liàng） IC 並從測得的 TC 中減去 IC：

減法測定（dìng） TOC 的優點（diǎn）是（shì） POC 的損失（shī）最小。然而，這（zhè）種技術有（yǒu）幾個缺點。與（yǔ）吹除測定 TOC 相比，減法測定 TOC 處理量較差，因為該方法一個 TOC 結果需要兩次（cì）分析。該技（jì）術不應用於高含量的 IC 的樣品，其中 IC 含量超（chāo）過預期 TOC 結果的 50%。

在吹除（chú）測定 TOC 中，在進行任何測（cè）量之（zhī）前，從樣品中吹除 IC。在這種技（jì）術中，如果 POC 可以忽略，則 TOC 等於 NPOC。由於這個原因，吹（chuī）除測定 TOC 有時稱為 NPOC 技術。

吹除測定 TOC 比減（jiǎn）法測（cè）定 TOC 更快，因（yīn）為它隻需要一次分析就能（néng）確定 TOC。對於含有大量 IC 的樣品（pǐn），它具有的（de）準確度最高，而且由於沒有減去 IC 產生的幹擾，總體精度更高。這種技術的（de）缺點（diǎn）是不測量 POC。

主（zhǔ）要步驟

TOC 分析可分為四（sì）個主要步驟：樣品引入、氧化、檢測和顯示。其中每個步驟（zhòu）有幾種選擇；這最（zuì）終取決於所使用的 TOC 分析儀。

樣品（pǐn）引入

一個簡單（dān）吸管係統（tǒng）可用於每次樣品引入。或者可以使用配套的自動進（jìn）樣器，使用戶可（kě）以將多（duō）個樣品加載到一個序（xù）列中進行分析。如果 TOC 分析儀是在線 TOC 分析（xī）儀，那麽它直接連接到水泵（bèng）係統，並（bìng）在設定的時間間隔自（zì）動收集樣品進行分析。 

氧化

幾種（zhǒng）經批（pī）準的標準（zhǔn）方法用於測量（liàng） TOC，包（bāo）括濕化學過硫酸鹽氧化和高溫催化氧化（燃燒）。濕化學 TOC 分析包括通過催化劑和加熱或 UV 燈將有機碳氧化成 CO2。濕化學氧化的這兩個（gè）分步驟是加熱過硫酸鹽（yán）和過硫酸鹽 - UV。TOC 分析的燃燒法包括將樣品注入裝有氧化催化劑的加熱反應室。SM 5310B 包含燃燒 TOC，而 SM 5310C 包（bāo）含加熱過（guò）硫酸（suān）鹽和過硫酸鹽 - UV 方法（fǎ）。

檢（jiǎn）測

在 TOC 分析中，檢測通常通過固態非色散紅外檢測器（NDIR）來測量樣品中的有機物含量。NDIR 的工（gōng）作原理是讓紅外光束穿過含有 CO2 樣品氣體的樣品室。然後測量（liàng）樣品在特定波長範圍內吸收的紅外線量。例如，CO2 吸收（shōu）的紅外波長範圍 4.26 μm。

顯示

最後，顯示是指（zhǐ）如何將檢測步驟中獲得的數據可視化。這一步極（jí）大地受益於 21 世紀的技術革命。許多 TOC 分析儀配有內部計算機（jī）和觸摸屏界（jiè）麵，或者由外部 PC 上的軟（ruǎn）件控製。