什（shí）麽是 TOC？

總有機碳測量樣（yàng）品中（zhōng）有（yǒu）機汙染物的量。TOC 分析在全（quán）球範（fàn）圍內不斷進行，它對人類的安全和（hé）繁衍至（zhì）關重要。有機汙染會降低離子交換（huàn）能力，誘（yòu）發不良生物生長，使處理過的水不能安全使用，且水（shuǐ）處理會（huì）產生有害副產品，因此 TOC 分析有助於（yú）市政（zhèng）確定其過程的有（yǒu）效性。

如何測量 TOC？

簡而言之，TOC 分析儀的工作是將有機化合物氧化成 CO2，並測量產生的（de） CO2 量。無論哪種氧化技術（shù），TOC 都必須通過（guò）測量或去除樣品總碳（tàn）（TC）中的各種組分來確（què）定。這些組分定義如下：

總有機碳（TOC）- 有機分子中以共價鍵合的所有碳原子（zǐ）

無機碳（IC）- 碳酸鹽、碳酸氫鹽和溶解CO2

溶解有機碳（DOC）- 通（tōng）過（guò） 0.45μm 孔徑過（guò）濾器的 TOC 組分

懸浮有機碳（也稱為顆粒有機（jī）碳）- 0.45μm 過濾器截留的 TOC 組分

可吹除有機碳（POC，有（yǒu）時稱為揮發性有機碳）- 在（zài）特定條件下，通過氣提從（cóng）水溶液中去（qù）除的 TOC 組分

不可吹除有機碳（tàn）（NPOC）- 氣提去除的 TOC 組分。在大多數情（qíng）況下，無機碳是被（bèi）吹除而（ér）不是被“測定”，在這種情（qíng）況下，隻（zhī）測定 NPOC，而 POC 並假定為可忽略。

該圖直觀（guān）地展示了 TC 的（de）組分如何劃分的：

其他重要術語：

試劑空白（bái） – 在不引入樣品或（huò）標（biāo）準品的情況下，由含有試劑的分析結果產生的檢測器響應。這種反應由試劑、氣體、消解容器和/或管道中的碳汙染引起的（de）。

標（biāo）準 - 添加任何已知碳量的樣品

水（shuǐ）空白品或儀器方法空白 - 分析儀對水中碳含量的響（xiǎng）應。在校準期間，通過使用水作為零濃度（dù）標準（zhǔn）來測量。

測定 TOC

總有機碳由有機分子中的所有碳原子組成。具體而言，這是在去除無機碳後，有機（jī）化合物中通過（guò）氧化（huà）轉化為二氧化碳的所有碳的（de）測量。測定 TOC 的（de）兩種最常見的技術是減法測定 TOC 和（hé）吹除測定 TOC。

在減法測定 TOC 中，測量 IC 並從測得的 TC 中減去 IC：

減法測定 TOC 的優（yōu）點是 POC 的損失最小。然而，這種技術有幾個缺點。與吹除測定（dìng） TOC 相比，減法測定 TOC 處理量較差，因為該方法（fǎ）一個（gè） TOC 結果需要兩次分析。該技術不（bú）應用於高含量的 IC 的樣品，其中 IC 含量超過預期 TOC 結果的 50%。

在吹除測定 TOC 中，在（zài）進行任（rèn）何測量之前，從（cóng）樣品中吹除 IC。在這種技術中（zhōng），如果 POC 可以忽略，則 TOC 等於 NPOC。由於這（zhè）個原因，吹除測定（dìng） TOC 有時稱為 NPOC 技（jì）術。

吹除測定 TOC 比減法測定 TOC 更快，因為（wéi）它隻需要一次分（fèn）析就能確定 TOC。對於含有大量 IC 的樣品，它具有的準確度最高，而且由於沒有減去 IC 產生的（de）幹擾，總體精度更高。這種技術的缺點是不測量 POC。

主要步驟

TOC 分析可分為四個主要步驟：樣（yàng）品引入、氧化、檢測和顯示。其中每個步驟有幾種（zhǒng）選擇；這最（zuì）終取決於所使用（yòng）的 TOC 分（fèn）析儀。

樣品引入

一個（gè）簡單吸管係統可用於每次樣品引入。或者可以使用配套的自動（dòng）進樣器，使用戶（hù）可以將多個樣品加載到一個序列中（zhōng）進行分析（xī）。如果（guǒ） TOC 分析儀是在線 TOC 分析儀（yí），那麽它直接連接到水泵係統（tǒng），並在設定的時間間隔自動收集樣品（pǐn）進行分析。 

氧（yǎng）化

幾種經批準的標準方法用（yòng）於測（cè）量 TOC，包括濕化學過硫酸鹽氧化和高溫（wēn）催化氧化（燃燒）。濕化學 TOC 分析包括通（tōng）過（guò）催化劑和加熱或 UV 燈將（jiāng）有機碳氧（yǎng）化成 CO2。濕化（huà）學氧化的這兩個分步驟是加熱過硫酸鹽和過硫酸鹽 - 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（bāo）含燃燒 TOC，而 SM 5310C 包含加熱過硫（liú）酸鹽和過硫酸鹽 - UV 方法。

檢測

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

顯示

最後，顯示是指如何將（jiāng）檢測步驟中獲得的數據可（kě）視化。這（zhè）一步（bù）極大地受益於 21 世紀的技術革命。許多 TOC 分（fèn）析儀配有內部計算機和觸摸屏界麵，或者由外（wài）部 PC 上的軟件控製。