總有機(jī)碳是指水體中溶解性和懸浮性有機(jī)物含碳的總量。水中有機(jī)物的種類(lèi)很多,除含碳外,還含有氫、氮、硫等元素,目前還不能全部進(jìn)行分離鑒定。常以“TOC”表示。TOC是一個(gè)快速檢定的綜合指標(biāo),它以碳的數(shù)量表示水中含有機(jī)物的總量。
紫外線氧化法
使用UV燈照射待測(cè)水樣,水會(huì)分解成羥基和氫基,羥基和氧化物結(jié)合會(huì)生成CO2和水,然后檢測(cè)新生成的CO2即可計(jì)算出總有機(jī)碳含量。在使用紫外線氧化法時(shí),通過(guò)添加二氧化鈦,過(guò)硫酸鹽等可以提高氧化能力。紫外線氧化法的優(yōu)點(diǎn)是氧化效率高,保養(yǎng)簡(jiǎn)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(shì)是只需一次性轉(zhuǎn)化,流程簡(jiǎn)單、重現(xiàn)性好、靈敏度高,缺點(diǎn)是探測(cè)器需頻繁校準(zhǔn),體積大及預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng),必須使用酸、催化劑和載氣。
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。
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。
?、辈顪p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)。總碳與無(wú)機(jī)碳之差值,即為總有機(jī)碳(TOC)。
?、仓苯臃y(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。
超臨界水氧化法
超零界水氧化技術(shù)原先被用于處理大體積廢水、污泥和被污染過(guò)的土壤。超臨界水氧化法的優(yōu)點(diǎn)在于氧化*迅速,可以耐受高鹽份化合物;缺點(diǎn)是不能檢測(cè)低TOC濃度的水樣。
電導(dǎo)率檢測(cè)法
TOC電導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)能夠測(cè)量液態(tài)的CO2。業(yè)界采用的主要有兩種電導(dǎo)率檢測(cè)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(cè)法(又稱選擇性電導(dǎo)率法)。采用兩種電導(dǎo)率法的TOC分析儀校驗(yàn)結(jié)果都很穩(wěn)定,檢測(cè)精度高。這兩種技術(shù)最主要的區(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(cè)技術(shù)抗干擾性更佳。
薄膜電導(dǎo)率檢測(cè)法是GE TOC分析儀使用較多的檢測(cè)方法,TOC分析儀使用的膜能防止雜離子的通過(guò),確保檢測(cè)的只是CO2的含量,從而使TOC的讀數(shù)更為精確。