總有機碳(Total Organic Carbon)簡稱TOC,是以碳含量表示水體中有機物總量的綜合指標,在水體的氧平衡和碳平衡中起了很大的作用。有機化合物是以碳鏈為骨架的物質,其中碳元素又都處于低價還原狀態(tài),在水體中會消耗溶解氧,影響水生生物的生存條件,破壞水生態(tài)平衡。因此,測定水體中TOC總有機碳的含量有助于控制水體的有機物污染,可用于評價水體中有機物的污染程度。同時,由于TOC總有機碳測定采用高溫燃燒法,可以將有機物全部氧化分解,因而該指標比COD和BOD5更能直接反映出水體受有機物污染的程度。 測定TOC總有機碳的第一步是氧化消解,主要有高溫氧化法、加熱的過硫酸鹽氧化法、紫外加過硫酸鹽氧化法、紫外線氧化法。檢測二氧化碳的方法主要有非分散紅外法和薄膜電導法。我國制定的TOC分析方法標準為GB13193-91《水質 總有機碳(TOC)的測定 非分散紅外線吸收法》,方法規(guī)定可以采用直接法或差減法。 直接法是先將水樣酸化后曝氣,將無機碳酸鹽分解生成二氧化碳驅除,再注入高溫燃燒管中,直接測定TOC總有機碳。差減法是先將水樣連同凈化空氣分別導入高溫燃燒管(900℃)和低溫反應管(160℃)中,經高溫燃燒管的水樣被高溫催化氧化分解,使得有機化合物和無機碳酸鹽均轉化為二氧化碳,而經低溫反應管的水樣受酸化使得無機碳酸鹽分解成二氧化碳,所生成的二氧化碳依次引入非分散紅外檢測器,由于一定波長的紅外線可被二氧化碳選擇吸收,在一定范圍內二氧化碳對紅外的吸收強度與二氧化碳的濃度成正比,故可以對水樣的TC(總碳量)和IC(無機碳量)進行定量測定再根據差減法就得到總碳與無機碳的差值,即為TOC總有機碳的量。 為了適應在線監(jiān)測的需要,我國于2003年頒布了環(huán)境保護行業(yè)標準HJ/T104-2003《總有機碳(TOC)水質自動分析儀技術要求》。干法氧化是高溫燃燒,在填充鉑系、鈷系等催化劑的燃燒管保持在680~1000℃,將由載氣導入的試樣進行燃燒。濕式氧化是向試樣中加入過硫酸鉀等氧化劑,采用紫外線照射等方式施加外部能量將試樣氧化。干法氧化的特點是檢出率較高,氧化能力強,操作簡單、快速。濕法氧化的特點是準確度高、進樣量大、靈敏度高、安全性能好,但費時。
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