總有機碳（以C計）檢測
總有機碳（Total Organic Carbon, 簡稱 TOC，以碳元素C計）是衡量水體、土壤、固體廢棄物或特定產(chǎn)品中有機物污染程度的核心指標之一。它代表了樣品中所有有機化合物所含碳元素的總量。TOC檢測對于環(huán)境監(jiān)測（如地表水、地下水、飲用水、廢水）、工業(yè)過程控制（如制藥、半導體、電力）、產(chǎn)品質量控制（如醫(yī)藥用水、超純水、化學品）以及科學研究等領域具有極其重要的意義。相較于傳統(tǒng)的化學需氧量（COD）或生化需氧量（BOD）等指標，TOC檢測具有速度快、自動化程度高、無二次污染、不受水中無機還原性物質干擾等顯著優(yōu)點，能更直接、全面地反映有機污染物的總量，成為現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測和水質管理的重要依據(jù)。
檢測項目
總有機碳（以C計）檢測的核心項目就是測定樣品中溶解性和顆粒性的有機碳（DOC + POC）的總和。根據(jù)應用需求，有時會進一步細分檢測以下相關項目：
- 總碳 (TC, Total Carbon)：樣品中所有形態(tài)碳的總和，包括有機碳和無機碳。
- 總無機碳 (TIC, Total Inorganic Carbon)：樣品中以無機形態(tài)存在的碳，主要包括溶解的二氧化碳（CO?）、碳酸根離子（CO?2?）和碳酸氫根離子（HCO??）等。
- 可吹掃有機碳 (POC, Purgeable Organic Carbon)：指在酸性條件（pH ≤ 2）下，可以通過吹掃氣體（如氮氣）從溶液中分離去除的揮發(fā)性有機碳（VOC）。
- 不可吹掃有機碳 (NPOC, Non-Purgeable Organic Carbon)：指在酸化吹掃后，仍留在溶液中的有機碳。對于不含大量揮發(fā)性有機物的水樣，NPOC 通常近似等于 TOC。
基本關系為：TOC = TC - TIC 或 TOC ≈ NPOC（對于揮發(fā)性有機碳含量低的水樣）。
檢測儀器
現(xiàn)代總有機碳分析儀主要基于兩種原理：高溫催化燃燒氧化法和濕法氧化（過硫酸鹽）法。它們都包含關鍵的檢測部件——非分散紅外檢測器（NDIR）。
- 高溫催化燃燒氧化法TOC分析儀：
- 原理： 樣品在高溫（通常680℃以上）和有催化劑（如鉑）存在的條件下，有機碳完全氧化生成二氧化碳（CO?），無機碳（如碳酸鹽、碳酸氫鹽）在酸化后也轉化為CO?或直接在高溫下分解。通過檢測生成的CO?來計算碳含量。
- 特點： 氧化徹底，適用范圍廣（可測懸浮顆粒物和難氧化有機物），精度高，維護相對簡單。是主流的TOC檢測技術。
- 關鍵組件： 高溫燃燒爐（含催化劑）、載氣系統(tǒng)（高純氧氣或空氣）、除濕系統(tǒng)、非分散紅外檢測器（NDIR）、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
- 濕法（過硫酸鹽）氧化法TOC分析儀：
- 原理： 向經(jīng)酸化（去除無機碳）的樣品中加入過硫酸鹽（如過硫酸鉀K?S?O?），在紫外線（UV）照射或加熱條件下，過硫酸鹽分解產(chǎn)生強氧化性的自由基（·OH或SO??·），將有機碳氧化成CO?。同樣通過NDIR檢測CO?。
- 特點： 反應溫度較低（通常低于100℃），能耗低，儀器體積可以更小巧。對于溶解性有機物（DOM）效果佳，但對難氧化有機物和顆粒物氧化效率可能不及燃燒法。
- 關鍵組件： 紫外燈或加熱反應器、加藥系統(tǒng)（酸、氧化劑）、除氣/脫氧系統(tǒng)（可選）、非分散紅外檢測器（NDIR）、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
核心檢測器：非分散紅外檢測器 (NDIR)： 這是目前TOC分析儀最普遍使用的檢測器。其原理是利用CO?分子在特定波長（通常為4.26 μm）對紅外線的特征吸收。測量樣品氧化后氣體中CO?對該波長紅外線的吸收強度，通過與標準曲線對比，即可精確計算出碳的含量。NDIR具有靈敏度高、選擇性好、穩(wěn)定性強的優(yōu)點。
檢測方法
總有機碳的標準檢測方法主要流程如下：
- 樣品前處理： 根據(jù)樣品類型（水樣、固體、高鹽等）進行必要的過濾（去除大顆粒，通常使用0.45 μm濾膜）、均質化、酸化（通常用磷酸或鹽酸將pH調至2-3以去除無機碳）、吹掃（去除揮發(fā)性有機碳VOC，若需測定NPOC）等步驟。
- 注射或進樣： 將處理好的樣品定量注入儀器的反應單元（燃燒管或反應池）。
- 氧化：
- 燃燒法： 樣品在高溫（680℃以上）和催化劑作用下瞬間氧化，有機碳和無機碳（若未事先去除）均轉化為CO?。
- 濕法： 酸化后的樣品與氧化劑混合，在UV照射或加熱下進行氧化反應，有機碳轉化為CO?。
- 檢測： 氧化反應產(chǎn)生的氣體（主要是CO?、H?O、可能的雜質氣）經(jīng)過除濕、除干擾等處理后，進入NDIR檢測器。NDIR測量特定波長下CO?對紅外光的吸收值。
- 數(shù)據(jù)處理與計算： 儀器根據(jù)測得的吸收信號，對照預先建立的標準曲線（通常使用鄰苯二甲酸氫鉀KHP或蔗糖等有機碳標準溶液標定），計算出樣品中的碳含量（TC, TIC, TOC, NPOC）。結果以毫克碳每升（mg C/L）或微克碳每升（μg C/L）表示。
常用測定模式：
* TC-TIC 差減法： 先測總碳（TC），再測總無機碳（TIC），TOC = TC - TIC。適用于TIC含量較高的樣品（如地下水、海水）。
* NPOC 法： 先酸化樣品（去除TIC），再吹掃去除揮發(fā)性有機碳（VOC），然后測定剩余的非吹掃有機碳（NPOC），此值通常作為TOC值。適用于飲用水、純水、超純水及揮發(fā)性有機物含量不高的廢水等。
檢測標準
總有機碳的檢測遵循嚴格的國家標準、國際標準和行業(yè)標準，以確保數(shù)據(jù)的準確性和可比性。以下是一些廣泛采用的重要標準：
- 國際標準：
- ISO 8245:1999 《水質 總有機碳（TOC）和溶解性有機碳（DOC）的測定指南》
- ISO 20236:2018 《水質 高溫催化燃燒氧化法測定總有機碳（TOC）、溶解有機碳（DOC）、總結合氮（TNb）和溶解結合氮（DNb）》
- US EPA Method 415.3 《環(huán)境水體中有機碳總量的測定（燃燒或氧化法）》
- ASTM D7573 《使用高溫催化燃燒和直接檢測法測定水中總碳和有機碳的標準試驗方法》
- 中國國家標準 (GB)：
- GB/T 19145-2003 《沉積巖中總有機碳的測定》
- GB/T 13193-1991 《水質 總有機碳（TOC）的測定 非色散紅外線吸收法》（注：此標準較老，實踐中常參考更新方法）
- HJ 501-2009 《水質 總有機碳的測定 燃燒氧化-非分散紅外吸收法》 - 這是中國環(huán)境保護行業(yè)標準，是目前國內環(huán)境監(jiān)測領域測定TOC的主流
CMA認證
檢驗檢測機構資質認定證書
證書編號：241520345370
有效期至：2030年4月15日
CNAS認可
實驗室認可證書
證書編號：CNAS L22006
有效期至：2030年12月1日
ISO認證
質量管理體系認證證書
證書編號：ISO9001-2024001
有效期至：2027年12月31日
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