水質(zhì)檢測(cè)儀器【干貨】TOC=總有機(jī)碳詳解

TOC=總有機(jī)碳

TOC=總有機(jī)碳（Total organic carbon）

　　水中的有機(jī)物質(zhì)的含量，以有機(jī)物中的主要元素一碳的量來(lái)表示，稱(chēng)為總有機(jī)碳。 TOC的測(cè)定類(lèi)似于TOD的測(cè)定。在950℃的高溫下，使水樣中的有機(jī)物氣化燃燒，生成CO2，通過(guò)紅外線分析儀，測(cè)定其生成的CO2之量，即可知總有機(jī)碳量。

水中TOC的監(jiān)測(cè)

　　我們的生活離不開(kāi)水，若相當(dāng)多的有機(jī)污染物存在于水中，將直接影響水體的質(zhì)量，對(duì)我們的生活和生產(chǎn)造成危害，因此水和廢水的監(jiān)測(cè)，越來(lái)越引起人們的重視。其中水體中總有機(jī)碳（TOC）含量的檢測(cè)，日益引起關(guān)注。它是以碳含量表示水體中有機(jī)物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)。TOC的測(cè)定一般采用燃燒法，此法能將水樣中有機(jī)物全部氧化，可以很直接地用來(lái)表示有機(jī)物的總量。因而它被作為評(píng)價(jià)水體中有機(jī)物污染程度的一項(xiàng)重要參考指標(biāo)。

　　下面針對(duì)TOC儀器的測(cè)定原理、TOC分析方法及分析的步驟進(jìn)行介紹。

一、TOC儀器的測(cè)定原理

　　總有機(jī)碳（TOC），由專(zhuān)門(mén)的儀器——總有機(jī)碳分析儀（以下簡(jiǎn)稱(chēng)TOC分析儀）來(lái)測(cè)定。TOC分析儀，是將水溶液中的總有機(jī)碳氧化為二氧化碳，并且測(cè)定其含量。利用二氧化碳與總有機(jī)碳之間碳含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而對(duì)水溶液中總有機(jī)碳進(jìn)行定量測(cè)定。                                       

       儀器按工作原理不同，可分為燃燒氧化—非分散紅外吸收法、電導(dǎo)法、氣相色譜法等。其中燃燒氧化—非分散紅外吸收法只需一次性轉(zhuǎn)化，流程簡(jiǎn)單、重現(xiàn)性好、靈敏度高，因此這種TOC分析儀廣為國(guó)內(nèi)外所采用。

　　TOC分析儀主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成：進(jìn)樣口、無(wú)機(jī)碳反應(yīng)器、有機(jī)碳氧化反應(yīng)（或是總碳氧化反應(yīng)器）、氣液分離器、非分光紅外CO2分析器、數(shù)據(jù)處理部分。

二、燃燒氧化——非分散紅外吸收法

　　　燃燒氧化—非分散紅外吸收法，按測(cè)定TOC值的不同原理又可分為差減法和直接法兩種。

　　1.差減法測(cè)定TOC值的方法原理

　　水樣分別被注入高溫燃燒管（900℃）和低溫反應(yīng)管（150℃）中。經(jīng)高溫燃燒管的水樣受高溫催化氧化，使有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)碳酸鹽均轉(zhuǎn)化成為二氧化碳。經(jīng)反應(yīng)管的水樣受酸化而使無(wú)機(jī)碳酸鹽分解成為二氧化碳，其所生成的二氧化碳依次導(dǎo)入非分散紅外檢測(cè)器，從而分別測(cè)得水中的總碳（TC）和無(wú)機(jī)碳（IC）?？偺寂c無(wú)機(jī)碳之差值，即為總有機(jī)碳（TOC）。

　　2.直接法測(cè)定TOC值的方法原理

　　將水樣酸化后曝氣，使各種碳酸鹽分解生成二氧化碳而驅(qū)除后，再注入高溫燃燒管中，可直接測(cè)定總有機(jī)碳。但由于在曝氣過(guò)程中會(huì)造成水樣中揮發(fā)性有機(jī)物的損失而產(chǎn)生測(cè)定誤差，因此其測(cè)定結(jié)果只是不可吹出的有機(jī)碳值。

　　電導(dǎo)率法

　　使用紫外燈將水中有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳，二氧化碳溶解在水中形成碳酸根離子．有機(jī)物轉(zhuǎn)化前后都測(cè)量電導(dǎo)率，通過(guò)電導(dǎo)率的差值可算出增加的碳酸根含量，就可以算出水中的ＴＯＣ了．

三、水樣中TOC的分析步驟

　　1.試劑準(zhǔn)備

　?。?）鄰苯二甲酸氫鉀（KHC8H4O4）：基準(zhǔn)試劑

　?。?）無(wú)水碳酸鈉：基準(zhǔn)試劑

　?。?）碳酸氫鈉：基準(zhǔn)試劑

　?。?）無(wú)二氧化碳蒸餾水

　　2.標(biāo)準(zhǔn)貯備液的制備

　?。?） 有機(jī)碳標(biāo)準(zhǔn)貯備液：稱(chēng)取干燥后的適量KHC8H4O4，用水稀釋?zhuān)话阗A備液的濃度為400mg/L碳。

　?。?） 無(wú)機(jī)碳標(biāo)準(zhǔn)貯備液：稱(chēng)取干燥后適量比例的碳酸鈉和碳酸氫鈉，用水稀釋?zhuān)话阗A備液的濃度為400mg/L無(wú)機(jī)碳。

　　3.有機(jī)碳、無(wú)機(jī)碳標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

　　從各自的貯備液中按要求稀釋得來(lái)。

　　4.校準(zhǔn)曲線的繪制

　　由標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級(jí)稀釋成不同濃度的有機(jī)碳、無(wú)機(jī)碳標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，分別注入燃燒管和反應(yīng)管，測(cè)量記錄儀上的吸收峰高，與對(duì)應(yīng)的濃度作圖，繪制校準(zhǔn)曲線。

　　5.水樣測(cè)定

　　取適量水樣注入TOC儀器進(jìn)行測(cè)定，所得峰高從標(biāo)準(zhǔn)曲線上可讀出相應(yīng)的濃度，或由儀器自動(dòng)計(jì)算出結(jié)果。

　　6. 計(jì)算

　　差減法：總有機(jī)碳（mg/L）=總碳－無(wú)機(jī)碳

　　直接法：總有機(jī)碳（mg/L）=總碳

四、應(yīng)用

　　目前，衛(wèi)生防疫和水質(zhì)監(jiān)測(cè)部門(mén)越來(lái)越重視水中有機(jī)物的污染情況。TOC的檢測(cè)必不-可少，各種類(lèi)型的TOC分析儀在這些部門(mén)也得到了比較廣泛的應(yīng)用。