什么是总有机碳？怎么测量？测量方法一览

1.什么是总有机碳

总有机碳(Total Organic Carbon，TOC)是以碳含量表征样品中有机物总量的综合指标，当前社会关注的样品基体有水、岩石、土壤、大气等，以水系为主，用以反映水体受污染的程度，是环境、药品、电子等领域的重要指标，现行多个国内外标准对不同领域的总有机碳提出了限值要求。

2.总有机碳怎么测量

(1)水中TOC的监测都使用仪器法进行测定。如采用直接燃烧氧化-非分散红外法和K₂S₂O₈氧化-非分散红外法的总有机碳监测仪等。自1962年开发了有机物燃烧氧化分解后用非分散红外气体分析仪连续测定方法以来，TOC分析仪得到飞跃发展，它能在高温催化氧化的状态下或K₂S₂O₈存在的条件下氧化分解所有有机物。

高温催化氧化方法的氧化温度一般在980℃。这一方法已列入许多国家的标准方法中，如美国在1967年就在ASTM试验法(美国材料试验协会)D-2579中法定采用，美国EPA9096方法规定用燃烧—非分散红外法(NDIR)测定水中TOC，现在美国测定水中有机物综合指标的测定仪器主要以TOC为主;日本是在1970年开始讨论TOC方法，1971年新修改的JIS方法中就作为参考方法列入JIS K0101中;我国也在1991年正式将本方法作为地表水和饮用水中TOC 测定的国标方法。

(2)TOC的测定方法中的氧化方式则有燃烧氧化法和湿式氧化法，产生的CO₂气体检测方法有NDIR、电导法和FID法等。由于燃烧—非分散红外法不适用测定含高盐量的海水、测定方法灵敏度较低和仪器较昂贵，所以湿式氧化法测定总有机碳成为基体复杂水样中TOC的有效测定方法，如过硫酸钾紫外氧化-非分散红外法、二氧化钛- 电导率法等。

更具体来说，测定TOC 时使用的氧化有机污染物的方法有三种，即：加热氧化、紫外照射-过硫酸盐氧化和OH自由基氧化。实验室用TOC测定仪和自动在线TOC 监测仪都有使用这三种氧化方法的仪器，虽然三种氧化方法的仪器设计、类型及氧化特性等不同，但必须能使待测水样中的有机污染物全部转变成CO₂，通过测量生成的CO2量计算水样中的TOC浓度。

1)加热氧化法：加热氧化方法是在高温下燃烧水样中的有机物，使其转化为CO₂，如果温度控制合适，且催化剂效果良好时，这种方法是三种氧化方法中氧化效率最高的方法。

在小型燃烧炉中加入少量待测水样，加热至600～980℃以铂金属作催化剂使有机污染物氧化，在瞬时燃烧使有机物完全氧化。

由于允许进样量仅为0.1ml，为了使测量的水样具有代表性，在进样前将水样均匀化并且通过滤膜过滤后测定，这是对测量结果影响最大的因素。然而，在环境监测中使用存在着测定数据的代表性问题。

这种方法非常适合于实验室用TOC测定仪，而用这种方法氧化设计的TOC自动在线监测仪，必须在现场用标准TOC样品反复标定，且水样前处理装置也较为复杂，难以自动在线清洗。由于HJ/T91-2002规定排放污水必须测定含悬浮物的原始水样，仪器的日常维护和管理也十分重要。

2)UV：在UV/过硫酸盐氧化法中，是向水样中加入K₂S₂O₈并混合均匀后，用紫外光(UV)照射，这种方法水样中大的颗粒物不能被完全氧化，其氧化效率受水样中有机污染物的形态影响。UV光照射能放出少量O₃，由于其量甚微，对水样的氧化实际起不到明显作用。

经简化后的这种氧化方法氧化效率有所提高，但其可变因素应是研究和开发新仪器的重点，以这种氧化方法为原理的仪器，无论实验室用还是自动在线监测用TOC测定仪，对使用人员的技术水平和熟练程度都要求较高。以这种方法氧化的TOC测定仪由于其价廉，很受用户欢迎，是使用率和普及率最高的TOC测定仪。

3)OH：Bio Tector作为具有氧化性的试剂，用其OH自由基的氧化能力开发出新的TOC监测仪，在pH较高的情况下，O₃浓度较高时则生成OH，由于OH不稳定，且腐蚀性较强，但能有效地氧化水中的有机污染物。在O₃和NaOH存在时，在反应室内生成的OH氧化剂可氧化较大量水样中的有机污染物，因此TOC测量结果不受水样中悬浮物及颗粒物的影响，水样不经过滤可直接测定。该方法适合于TOC自动在线监测仪，但对流路系统要求较高。

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