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淺談超純水TOC檢測(cè)方法（一）
閱讀：3427發(fā)布時(shí)間：2018-4-8
TOC（Total Organic Carbon）又稱總有機(jī)碳，大家都知道，有機(jī)物是水中污染物的重要組份，總有機(jī)碳是指水中溶解性和懸浮性各種有機(jī)污染物含碳的總量，它是快速衡量純水水質(zhì)的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。
TOC的檢測(cè)方法很多，在不同的應(yīng)用領(lǐng)域，由于被測(cè)水樣中有機(jī)物含量的差別，會(huì)采用不同的檢測(cè)方法，主要常見(jiàn)的有：
1. 濕法氧化（過(guò)硫酸鹽）- 非色散紅外探測(cè)（NDIR）
該方法是在氧化之前經(jīng)磷酸處理待測(cè)樣品，去除無(wú)機(jī)碳，而后測(cè)量TOC濃度。現(xiàn)代的TOC連續(xù)分析儀中，絕大部分都是濕法氧化。此法通常用于水樣中可溶性有機(jī)碳的測(cè)定，對(duì)于復(fù)雜水樣氧化不充分，所以不適用TOC含量高的水樣品，但對(duì)于常規(guī)水樣如地表水是可以的。這種方法操作復(fù)雜，需樣品前處理；而且會(huì)造成揮發(fā)性有機(jī)碳的損失；運(yùn)行成本較高。
2. 高溫催化燃燒氧化-非色散紅外探測(cè)（NDIR）
就是樣品在催化劑的作用下高溫燃燒，產(chǎn)生CO2。適用于污染較重的江河，海水以及工業(yè)廢水等水體。這種方法的缺點(diǎn)在于：氧化溫度難以控制；氧化不*；由于加熱爐污染物堆積以及紅外試驗(yàn)臺(tái)污染，需要每隔 2-3 天進(jìn)行一次校正。
3. 紫外氧化 - 非色散紅外探測(cè)（NDIR）
采用紫外光（185nm）進(jìn)行照射的原理，在樣品進(jìn)入紫外反應(yīng)器之前去除無(wú)機(jī)碳，得到結(jié)果。該法對(duì)于顆粒度有機(jī)物，蛋白質(zhì)等高TOC含量是不適用的。
4. 紫外(UV)-濕法(過(guò)硫酸鹽)氧化 - 非色散紅外探測(cè)（NDIR）
是紫外氧化與濕法氧化兩者協(xié)同作用的一種方法，氧化降解效果優(yōu)于其中任何一種方法，可測(cè)量污染較重的水樣。適用性廣，可測(cè)范圍廣泛，普及度高，技術(shù)成熟。
5. 電阻法
近年來(lái)開(kāi)始應(yīng)用。其原理是在溫度補(bǔ)償前提下，測(cè)量樣品在紫外線氧化前后電阻率的差值來(lái)實(shí)現(xiàn)的。該方法對(duì)水樣的來(lái)源要求比較嚴(yán)格，只能用于相對(duì)潔凈度高的工業(yè)用水和純水，應(yīng)用方向單一。
6. 紫外吸收光譜法
該方法zui早的使用可追溯到1972年，其原理主要是依靠254nm處紫外吸光度值（A）與水中TOC之間的線性關(guān)系。具有快速，不接觸測(cè)量，重復(fù)性好，維護(hù)量少等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，其應(yīng)用得到飛速發(fā)展。
7. 電導(dǎo)法
該方法涉及的主要器件是電導(dǎo)池，由參比電極，測(cè)量電極，氣液分離器，離子交換樹脂，反應(yīng)盤管，NaOH電導(dǎo)液等組成。優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格低，易普及，缺點(diǎn)是穩(wěn)定性差。
8. 臭氧氧化法
利用臭氧的強(qiáng)氧化性，采用臭氧氧化作為TOC的檢測(cè)技術(shù)，反應(yīng)速度快，無(wú)二次污染。此方法應(yīng)用前景可觀。
9. 超聲空化聲致發(fā)光法
這一*的方法具有無(wú)二次污染，無(wú)需添加試劑，設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
以上方法的基本原理都是：先把水中不同形式的有機(jī)碳通過(guò)氧化轉(zhuǎn)化為易定量測(cè)定的二氧化碳，消除干擾因素后由二氧化碳檢測(cè)器測(cè)定，利用CO2與TOC之間碳含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，再由數(shù)據(jù)處理把二氧化碳含量轉(zhuǎn)換成水中有機(jī)物的濃度。經(jīng)過(guò)不斷的研究實(shí)驗(yàn)，TOC檢測(cè)方法從傳統(tǒng)的復(fù)雜技術(shù)漸漸變成便捷準(zhǔn)確。
TOC的檢測(cè)方法很多，在不同的應(yīng)用領(lǐng)域，由于被測(cè)水樣中有機(jī)物含量的差別，會(huì)采用不同的檢測(cè)方法，主要常見(jiàn)的有：
1. 濕法氧化（過(guò)硫酸鹽）- 非色散紅外探測(cè)（NDIR）
該方法是在氧化之前經(jīng)磷酸處理待測(cè)樣品，去除無(wú)機(jī)碳，而后測(cè)量TOC濃度。現(xiàn)代的TOC連續(xù)分析儀中，絕大部分都是濕法氧化。此法通常用于水樣中可溶性有機(jī)碳的測(cè)定，對(duì)于復(fù)雜水樣氧化不充分，所以不適用TOC含量高的水樣品，但對(duì)于常規(guī)水樣如地表水是可以的。這種方法操作復(fù)雜，需樣品前處理；而且會(huì)造成揮發(fā)性有機(jī)碳的損失；運(yùn)行成本較高。
2. 高溫催化燃燒氧化-非色散紅外探測(cè)（NDIR）
就是樣品在催化劑的作用下高溫燃燒，產(chǎn)生CO2。適用于污染較重的江河，海水以及工業(yè)廢水等水體。這種方法的缺點(diǎn)在于：氧化溫度難以控制；氧化不*；由于加熱爐污染物堆積以及紅外試驗(yàn)臺(tái)污染，需要每隔 2-3 天進(jìn)行一次校正。
3. 紫外氧化 - 非色散紅外探測(cè)（NDIR）
采用紫外光（185nm）進(jìn)行照射的原理，在樣品進(jìn)入紫外反應(yīng)器之前去除無(wú)機(jī)碳，得到結(jié)果。該法對(duì)于顆粒度有機(jī)物，蛋白質(zhì)等高TOC含量是不適用的。
4. 紫外(UV)-濕法(過(guò)硫酸鹽)氧化 - 非色散紅外探測(cè)（NDIR）
是紫外氧化與濕法氧化兩者協(xié)同作用的一種方法，氧化降解效果優(yōu)于其中任何一種方法，可測(cè)量污染較重的水樣。適用性廣，可測(cè)范圍廣泛，普及度高，技術(shù)成熟。
5. 電阻法
近年來(lái)開(kāi)始應(yīng)用。其原理是在溫度補(bǔ)償前提下，測(cè)量樣品在紫外線氧化前后電阻率的差值來(lái)實(shí)現(xiàn)的。該方法對(duì)水樣的來(lái)源要求比較嚴(yán)格，只能用于相對(duì)潔凈度高的工業(yè)用水和純水，應(yīng)用方向單一。
6. 紫外吸收光譜法
該方法zui早的使用可追溯到1972年，其原理主要是依靠254nm處紫外吸光度值（A）與水中TOC之間的線性關(guān)系。具有快速，不接觸測(cè)量，重復(fù)性好，維護(hù)量少等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，其應(yīng)用得到飛速發(fā)展。
7. 電導(dǎo)法
該方法涉及的主要器件是電導(dǎo)池，由參比電極，測(cè)量電極，氣液分離器，離子交換樹脂，反應(yīng)盤管，NaOH電導(dǎo)液等組成。優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格低，易普及，缺點(diǎn)是穩(wěn)定性差。
8. 臭氧氧化法
利用臭氧的強(qiáng)氧化性，采用臭氧氧化作為TOC的檢測(cè)技術(shù)，反應(yīng)速度快，無(wú)二次污染。此方法應(yīng)用前景可觀。
9. 超聲空化聲致發(fā)光法
這一*的方法具有無(wú)二次污染，無(wú)需添加試劑，設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
以上方法的基本原理都是：先把水中不同形式的有機(jī)碳通過(guò)氧化轉(zhuǎn)化為易定量測(cè)定的二氧化碳，消除干擾因素后由二氧化碳檢測(cè)器測(cè)定，利用CO2與TOC之間碳含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，再由數(shù)據(jù)處理把二氧化碳含量轉(zhuǎn)換成水中有機(jī)物的濃度。經(jīng)過(guò)不斷的研究實(shí)驗(yàn)，TOC檢測(cè)方法從傳統(tǒng)的復(fù)雜技術(shù)漸漸變成便捷準(zhǔn)確。
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