水質(zhì)檢測中的總碳（Total Carbon, TC）和總有機(jī)碳（Total Organic Carbon, TOC）是評價(jià)水體中有機(jī)污染物含量的重要指標(biāo)，它們反映了水中有機(jī)物的總量，對于評估水體污染狀況、生物地球化學(xué)過程以及水處理效果具有重要意義。
環(huán)境監(jiān)測：TOC是評價(jià)水體受有機(jī)污染物污染程度的重要指標(biāo)，高TOC水平通常指示有較多的有機(jī)物輸入，可能來自工業(yè)排放、農(nóng)業(yè)徑流或城市污水等，這些有機(jī)物過多會(huì)導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，影響水質(zhì)和生態(tài)系統(tǒng)健康。
飲用水安全：TOC含量也是評估飲用水質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)之一，高TOC水平可能意味著存在消毒副產(chǎn)物（如三鹵甲烷）的風(fēng)險(xiǎn)增加，因?yàn)橛袡C(jī)物在消毒過程中可能與消毒劑反應(yīng)生成這些副產(chǎn)品。
工業(yè)應(yīng)用：在某些工業(yè)生產(chǎn)過程中，如半導(dǎo)體制造、制藥等，對水質(zhì)的純凈度要求極高，TOC是衡量水質(zhì)純凈度的重要指標(biāo)之一。
檢測指標(biāo)
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指標(biāo)
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方法
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標(biāo)準(zhǔn)
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樣品
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用量
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總碳
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燃燒氧化法
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HJ 501-2009 水質(zhì) 總有機(jī)碳的測定 燃燒氧化非分散紅外吸收法
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采樣時(shí)樣品需充滿采樣瓶，0~4℃保存24h內(nèi)測定，或-20℃冷凍保存
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20ml
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總有機(jī)碳
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酸化燃燒氧化法
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HJ 501-2009 水質(zhì) 總有機(jī)碳的測定 燃燒氧化非分散紅外吸收法
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總碳（TC）
定義：總碳是指水樣中所有形態(tài)的碳含量，包括有機(jī)碳和無機(jī)碳（如碳酸鹽、碳酸氫鹽等）。
測定方法：總碳的測定通常采用燃燒氧化法，即將水樣中的所有碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，然后通過紅外檢測器或非分散紅外光譜儀（NDIR）測定生成的二氧化碳的量，從而計(jì)算出總碳的濃度。
總有機(jī)碳（TOC）
定義：總有機(jī)碳特指水樣中有機(jī)物所含的碳元素總量，不包括無機(jī)碳。
測定方法：TOC的測定也多采用燃燒氧化法，但在測定前通常需要通過酸化除去水樣中的無機(jī)碳，以確保僅測定有機(jī)碳部分。具體操作包括兩步：首先，在酸性條件下（通常使用磷酸或硫酸）將水樣中的無機(jī)碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳并釋放；接著，剩余的樣品在高溫下燃燒，將有機(jī)碳完全氧化為二氧化碳，之后通過檢測二氧化碳的量來確定有機(jī)碳的濃度。
流程概述
燃燒氧化法是檢測水質(zhì)中總碳（TC）和總有機(jī)碳（TOC）的一種常用技術(shù)，其基本原理是將水樣中的碳元素全部氧化轉(zhuǎn)化為二氧化碳（CO?），并通過檢測生成的CO?量來推算碳的含量。以下是燃燒氧化法檢測水質(zhì)中總碳的基本步驟和原理：
技術(shù)原理
·樣品處理：首先，根據(jù)需要檢測的項(xiàng)目（TC或TOC），可能需要對樣品進(jìn)行預(yù)處理。例如，測定TOC時(shí)，通常先通過酸化去除無機(jī)碳（如通過加酸使碳酸鹽轉(zhuǎn)化為二氧化碳并逸出）。
·氧化反應(yīng)：將處理后的樣品送入高溫爐中，加熱至高溫（通常在600°C至950°C之間），在氧氣氣氛或催化劑的作用下，樣品中的有機(jī)碳和無機(jī)碳（如果是測量TC的話）被完全氧化為二氧化碳。
·CO?檢測：產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w被載氣（如氦氣、氬氣）帶出，并導(dǎo)入一個(gè)檢測器，最常用的檢測器是紅外線氣體分析器（NDIR，Non-Dispersive Infrared Detector）。NDIR能特異性地檢測到二氧化碳吸收紅外光的特定波長區(qū)域的信號(hào)強(qiáng)度，從而定量分析出CO?的濃度。
·結(jié)果計(jì)算：根據(jù)檢測到的二氧化碳量，結(jié)合樣品的體積或質(zhì)量，計(jì)算出水樣中的總碳或總有機(jī)碳的濃度。
操作步驟
·取樣與預(yù)處理：根據(jù)檢測需求采集水樣，如需測定TOC，先進(jìn)行酸化處理去除無機(jī)碳。
注入樣品：將處理后的水樣注入高溫爐中。
·燃燒氧化：在高溫下，樣品中的碳元素被完全氧化為二氧化碳。
·氣體傳輸與檢測：生成的CO?氣體被載氣帶入紅外檢測器。
·數(shù)據(jù)讀取與計(jì)算：根據(jù)檢測到的CO?量，計(jì)算總碳或總有機(jī)碳的含量。
注意事項(xiàng)
·確保儀器的預(yù)熱和校準(zhǔn)，以保證測量的準(zhǔn)確性。
·在處理和分析過程中，要嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件，避免外部碳源的污染。
·對于含有高濃度無機(jī)碳的水樣，需特別注意預(yù)處理步驟，以準(zhǔn)確測定有機(jī)碳含量。
·燃燒氧化法雖然靈敏度高、選擇性強(qiáng)，但設(shè)備成本相對較高，操作要求嚴(yán)格。
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取樣前，請與業(yè)務(wù)經(jīng)理溝通您的檢測需求，確認(rèn)樣品類型以及寄樣方式，以免影響檢測數(shù)據(jù)的真實(shí)性，造成時(shí)間及成本的損失！
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