介紹總有機(jī)碳分析儀的檢測(cè)方式

   總有機(jī)碳分析儀是指用于測(cè)定溶液中的總有機(jī)碳（TOC）的儀器。其測(cè)定原理是溶液中有機(jī)碳經(jīng)氧化轉(zhuǎn)化為二氧化碳，在消除干擾物質(zhì)后由檢測(cè)器測(cè)得二氧化碳含量。利用二氧化碳與總有機(jī)碳之間碳含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)溶液中的總有機(jī)碳進(jìn)行定量測(cè)定。總有機(jī)碳分析儀的測(cè)定方式主要有三種類型。濕法氧化-非色散紅外檢測(cè)，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(cè)樣品，去除無(wú)機(jī)碳后測(cè)定TOC的濃度。但濕法氧化對(duì)于含腐殖酸等高相對(duì)分子質(zhì)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(cè)，該方式是紫外氧化和濕法氧化兩者的協(xié)同作用，針對(duì)紫外氧化法無(wú)法用于高含量TOC的復(fù)雜水體，兩者的協(xié)同可以測(cè)量污染較重的水體。高溫催化燃燒氧化-非色散紅外檢測(cè)，樣品中有機(jī)碳在高溫催化氧化條件下轉(zhuǎn)化為二氧化碳后經(jīng)非色散紅外（NDIR）檢測(cè)，因髙溫燃燒相對(duì)，適用于污染較重水體或是復(fù)雜水體，但需考慮樣品的高鹽分對(duì)于測(cè)定結(jié)果的影響問題。此外紫外氧化-非色散紅外檢測(cè)、電阻法、紫外吸收光譜、電導(dǎo)法等方式均因穩(wěn)定性差或?qū)︻w粒狀、高相對(duì)分子質(zhì)量有機(jī)物氧化不而未能用于土壤學(xué)領(lǐng)域。將土壤、沉積物樣品處理成為溶液樣品時(shí)需要考慮一定粒度的漂浮物或可沉固體物質(zhì)的處理問題。

　　總有機(jī)碳分析儀的檢測(cè)方式：

　　根據(jù)總有機(jī)碳分析儀的二氧化碳檢測(cè)方式有三種：非分散紅外檢測(cè)方法、選擇性薄膜電導(dǎo)率檢測(cè)方法和直接電導(dǎo)率檢測(cè)方式。

　　1）非分散紅外檢測(cè)（DIRN）：該方法是根據(jù)朗波-比爾定律計(jì)算得到的二氧化碳的濃度。將有機(jī)物氧化的二氧化碳，通入檢測(cè)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(cè)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(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）。

　　B直接法測(cè)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(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（NPOC）。在POC（Purgeable Organic Carbon）為零或很小的情況下，一般我們認(rèn)為TOC=NPOC。

　　2）直接電導(dǎo)率檢測(cè)法：將樣品氧化產(chǎn)生的CO2與0.001 M的NaOH電導(dǎo)液發(fā)生接觸反應(yīng)，生成碳酸鈉。利用NaOH的電導(dǎo)率與Na2CO3的電導(dǎo)率相同，使用參比電極，通過計(jì)算轉(zhuǎn)換，得到二氧化碳濃度。此方法系統(tǒng)簡(jiǎn)單，但測(cè)量范圍小，選擇性差，易被干擾。

　　3）選擇性薄膜電導(dǎo)率檢測(cè)：將水樣*入紫外反應(yīng)器，有機(jī)物被氧化生成CO2。水樣離開紫外反應(yīng)器后，進(jìn)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(cè)艙僅僅能讓含去離子水的樣品通過，并開始均勻擴(kuò)散。這一步交換反應(yīng)，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(yīng)，生成HCO3-和H+。CO2和離子的濃度增加直到薄膜兩側(cè)達(dá)到平衡。然后，閥門打開，CO2、HCO3-和H+進(jìn)入電導(dǎo)率池，測(cè)定電導(dǎo)率和相應(yīng)溫度。二氧化碳的濃度通過電導(dǎo)率來表現(xiàn)。該方法可以避免雜質(zhì)離子的影響，相比于直接電導(dǎo)率法，選擇性薄膜電導(dǎo)率檢測(cè)方法提供了更優(yōu)異的選擇性、穩(wěn)定性、靈敏度和準(zhǔn)確度。