紫外氧化法

总有机碳（TOC）分析仪的原理主要基于将样品中的有机碳转化为二氧化碳（CO₂），并通过测量CO₂含量来定量分析有机碳含量。具体原理如下：

一、核心原理

1. 有机碳氧化

   样品中的有机碳在高温下（通常900℃）通过燃烧或化学氧化反应转化为二氧化碳。燃烧氧化法是常用方法，利用高温使样品完全氧化为CO₂；化学氧化法则通过紫外光或催化剂加速氧化过程。

2. 干扰物质消除

   在氧化前，需通过酸处理或高温燃烧去除样品中的无机碳（如碳酸盐、金属离子等），确保测量的准确性。

3. 二氧化碳检测

   生成的CO₂通过非分散红外吸收法、电导率法或气相色谱法进行检测。非分散红外吸收法是主流技术，利用CO₂对特定波长的红外光吸收特性进行定量分析。

二、关键计算方法

总有机碳浓度（%）的计算公式为： $$ \text{TOC} = \frac{\text{总碳}(TC) - \text{总无机碳}(TIC)}{\text{样品基体体积}} \times 100% $$

其中，总碳含量通过红外吸收法测量，总无机碳含量通过酸化后高温燃烧法或电导率法测定。

三、工作流程示例（差减法）

1. 预处理 ：酸化样品以去除碳酸盐等无机成分。

2. 分步氧化 ：

   • 高温燃烧管（900℃）：将样品完全氧化为CO₂；

   • 低温反应管（150℃）：酸化后分解剩余碳酸盐为CO₂。

3. 检测与计算 ：

   通过非分散红外吸收器分别测量高温和低温下的CO₂浓度，计算总碳和总无机碳的差值，即TOC。

四、应用领域

TOC分析仪广泛应用于环境监测、制药、环保、食品等领域，用于检测水、土壤、生物样本中的有机污染物浓度。例如，水体中TOC值可反映有机物污染程度，制药用水需控制TOC含量以确保纯度。

五、技术优势

• 高灵敏度 ：差减法TOC仪可实现ppm级检测；

• 自动化程度高 ：在线型仪器可连续监测，减少人为误差；

• 维护成本低 ：采用光线正交技术（如Bebur品牌仪器）可补偿石英结垢和光源波动。