總有機碳分析儀是指用于測定溶液中的總有機碳（TOC）的儀器。其測定原理是溶液中有機碳經(jīng)氧化轉化為二氧化碳，在消除干擾物質后由檢測器測得二氧化碳含量。利用二氧化碳與總有機碳之間碳含量的對應關系，對溶液中的總有機碳進行定量測定。總有機碳分析儀的測定方式主要有三種類型。濕法氧化-非色散紅外檢測，該方式是在樣品經(jīng)過酸性過硫酸鉀氧化之前經(jīng)磷酸處理待測樣品，去除無機碳后測定TOC的濃度。但濕法氧化對于含腐殖酸等高相對分子質量化合物的水體氧化不充分。紫外-濕法氧化-非色散紅外檢測，該方式是紫外氧化和濕法氧化兩者的協(xié)同作用，針對紫外氧化法無法用于高含量TOC的復雜水體，兩者的協(xié)同可以測量污染較重的水體。高溫催化燃燒氧化-非色散紅外檢測，樣品中有機碳在高溫催化氧化條件下轉化為二氧化碳后經(jīng)非色散紅外（NDIR）檢測，因髙溫燃燒相對，適用于污染較重水體或是復雜水體，但需考慮樣品的高鹽分對于測定結果的影響問題。此外紫外氧化-非色散紅外檢測、電阻法、紫外吸收光譜、電導法等方式均因穩(wěn)定性差或對顆粒狀、高相對分子質量有機物氧化不而未能用于土壤學領域。將土壤、沉積物樣品處理成為溶液樣品時需要考慮一定粒度的漂浮物或可沉固體物質的處理問題。
總有機碳分析儀的檢測方式：
根據(jù)總有機碳分析儀的二氧化碳檢測方式有三種：非分散紅外檢測方法、選擇性薄膜電導率檢測方法和直接電導率檢測方式。
1）非分散紅外檢測（DIRN）：該方法是根據(jù)朗波-比爾定律計算得到的二氧化碳的濃度。將有機物氧化的二氧化碳，通入檢測室，利用二氧化碳的特征吸收光得到吸光度。TOC值可以通過差減法和直接法得到。
A差減法測定TOC值的方法原理
水樣分別被注入到高溫燃燒管（900℃）和低溫反應管（150℃）中。經(jīng)高溫燃燒管的水樣受高溫催化氧化，使有機化合物和無機碳酸鹽均轉化成二氧化碳。經(jīng)反應管的水樣受酸化而使無機碳酸鹽分解成二氧化碳，其所生成的二氧化碳依次導入非分散紅外檢測器，從而分別測得水中的總碳（TC）和無機碳（IC）。總碳與無機碳之差值，即為總有機碳（TOC）。
B直接法測定TOC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除后，再注入高溫燃燒管中，可直接測定總有機碳。但由于在曝氣過程中會造成水樣中揮發(fā)性有機物的損失而產(chǎn)生測定誤差，因此其測定結果只是不可吹出的有機碳值（NPOC）。在POC（Purgeable Organic Carbon）為零或很小的情況下，一般我們認為TOC=NPOC。
2）直接電導率檢測法：將樣品氧化產(chǎn)生的CO2與0.001 M的NaOH電導液發(fā)生接觸反應，生成碳酸鈉。利用NaOH的電導率與Na2CO3的電導率相同，使用參比電極，通過計算轉換，得到二氧化碳濃度。此方法系統(tǒng)簡單，但測量范圍小，選擇性差，易被干擾。
3）選擇性薄膜電導率檢測：將水樣*入紫外反應器，有機物被氧化生成CO2。水樣離開紫外反應器后，進入二氧化碳交換模塊。通過選擇性滲透膜，去除二氧化碳，另一邊檢測艙僅僅能讓含去離子水的樣品通過，并開始均勻擴散。這一步交換反應，擋住了干擾化合物和氧化副產(chǎn)物，排除了來自非碳化合物與副產(chǎn)物的干擾。CO2在去離子水中發(fā)生電離反應，生成HCO3-和H+。CO2和離子的濃度增加直到薄膜兩側達到平衡。然后，閥門打開，CO2、HCO3-和H+進入電導率池，測定電導率和相應溫度。二氧化碳的濃度通過電導率來表現(xiàn)。該方法可以避免雜質離子的影響，相比于直接電導率法，選擇性薄膜電導率檢測方法提供了更優(yōu)異的選擇性、穩(wěn)定性、靈敏度和準確度。
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