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總有機(jī)碳是水中有機(jī)物所含碳的總量，能完全反映有機(jī)物對水體的污染程度，常以“TOC”表示（Total Organic Carbon）。TOC是一個快速檢定的綜合指標(biāo)，比BOD5或COD更能直接表示有機(jī)物的總量，通常作為評價水體有機(jī)物污染程度的重要依據(jù)。TOC分析已成為世界許多國家對水進(jìn)行處理和質(zhì)量控制的主要手段。另外 , 在飲用水供給、制藥、食品、半導(dǎo)體工業(yè)、廢物腐殖質(zhì)化程度分析、水系統(tǒng)的碳通量分析、土壤碳含量的測定、以及土壤的碳循環(huán)中都需要進(jìn)行TOC測定。 檢測總有機(jī)碳TOC，有專門的儀器——總有機(jī)碳分析儀（以下簡稱TOC分析儀）。TOC分析儀，是將水中的總有機(jī)碳氧化為二氧化碳，并且測定其含量。利用二氧化碳與總有機(jī)碳之間碳含量的對應(yīng)關(guān)系，從而對水溶液中總有機(jī)碳進(jìn)行定量測定。 TOC分析儀由兩大部分組成：第一，將水中的總有機(jī)碳充分氧化，生成二氧化碳CO2；第二，檢測新產(chǎn)生的CO2。 不同品牌和型號的TOC分析儀的區(qū)別在于實現(xiàn)這兩大基本功能的方法不同。常用的氧化技術(shù)有：燃燒氧化法、紫外線氧化法以及超臨界水氧化法；而對CO2的檢測方法又分：非色散紅外線檢測，直接電導(dǎo)率檢測以及選擇性薄膜電導(dǎo)率檢測。 紫外線氧化法，使用UV燈照射待測水樣，水會分解成羥基和氫基，羥基和氧化物結(jié)合會生成CO2和水，然后檢測新生成的CO2即可計算出總有機(jī)碳含量。在使用紫外線氧化法時，通過添加二氧化鈦，過硫酸鹽等可以提高氧化能力。紫外線氧化法的優(yōu)點(diǎn)是氧化效能高，保養(yǎng)簡單，缺點(diǎn)是UV燈管需要定期更換。 燃燒氧化法，其中燃燒氧化—非分散紅外吸收法優(yōu)勢是只需一次性轉(zhuǎn)化，流程簡單、重現(xiàn)性好、靈敏度高，缺點(diǎn)是探測器需頻繁校準(zhǔn)，體積大及預(yù)熱時間長，必須使用酸、催化劑和載氣。 超臨界水氧化法，超臨界水氧化（Supercritical Water Oxidation — SCWO）技術(shù)原先被用于處理大體積廢水、污泥和被污染過的土壤。Sievers品牌是首家將這種技術(shù)運(yùn)用于商業(yè)實驗室TOC分析儀的公司，當(dāng)溫度和壓力高于水的臨界點(diǎn)（375C和3,200psi）時，有機(jī)廢物迅速被水中的氧化劑有效氧化。超臨界水的特性均可以使有機(jī)碳極高效、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(fù)干擾的氯化物及其他無機(jī)物也無妨。而且使用SCWO技術(shù)的TOC分析儀對維護(hù)和校準(zhǔn)的要求也不高。超臨界水氧化法的優(yōu)點(diǎn)在于氧化完全迅速，可以耐受高鹽份化合物；缺點(diǎn)是不能檢測低TOC濃度的水樣。 對CO2的檢測方法，一般業(yè)界采用電導(dǎo)率檢測技術(shù)：一種是直接電導(dǎo)率法，另外一種是薄膜電導(dǎo)率檢測法（又稱選擇性膜電導(dǎo)率法）。采用兩種電導(dǎo)率法的TOC分析儀校驗結(jié)果都很穩(wěn)定，檢測精度高。這兩種技術(shù)較主要的區(qū)別在于，直接電導(dǎo)率法比較容易受雜酸性，鹵化有機(jī)物等的干擾；而薄膜電導(dǎo)率檢測技術(shù)抗干擾性更佳。薄膜電導(dǎo)率檢測法是Sievers品牌的TOC分析儀使用較多的檢測方法，TOC分析儀使用的膜能防止雜離子的通過，確保檢測的只是CO2的含量，從而使TOC的讀數(shù)更為精確。 另一種CO2檢測方法為非色散紅外線檢測（Non-Dispersive InfraRed，NDIR），NDIR傳感器用一個廣譜的光源作為紅外傳感器的光源，光線穿過光路中的被測氣體，透過窄帶濾波片，到達(dá)紅外探測器。通過測量進(jìn)入紅外傳感器的紅外光的強(qiáng)度，來判斷被測氣體的濃度。缺點(diǎn)是：檢測限較高，無法測量低氣體濃度； 結(jié)構(gòu)、軟件、硬件比較復(fù)雜，價格相對較貴。
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