TOC测定仪的原理及使用(PPT31页)
总有机碳分析ppt课件
由以上两次测得的结果，按公式（1）计算，便可 求出TOC之值。
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图２ ＴＯＣ分析仪流程
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三、使用与维护
（一）标准溶液的配制 （1）总碳（TC）标准液
称取2.125g干燥的邻苯二钾酸氢钾，放入容量 瓶中，然后再加入蒸馏水至1L溶解，此液浓度 为1000mg/L。以此为原液，可根据需要，稀 释成不同浓度的标准液。
总有机碳测定仪
Total Organic Carbon (TOC)
1
一、概述
TOC是英文Total Organic Carbon 的缩写，即总 有机碳，它是指水体中有机物含有的碳。
水中含有的碳素，除总有机碳外，还有无机碳（IC） 统称为总碳（TC）。如果能测出总碳和无机碳，两 者相减，便可求出总有机碳，即
（2）无机碳标准液 称取7.00g干燥的碳酸氢钠，放入容量瓶中，再
加蒸馏水至1L溶解，此液浓度为1000mg/L。 以此为原液，可根据需要，稀释成不同浓度的 标准液。
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（二）注意事项
1. 进样时，宜先作TC测定，后作IC测定。样品必 须摇匀。
2. 进行微量分析时，摇动样品会使空气中CO2溶 解进去，故应小心，记录曲线的拖尾现象，就 是由此所致。在处理数据时，要减去TC、IC的 空白值。
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（三）仪器的流程
作为载气用的空气由泵抽入，经过滤器过滤，用调 压阀控制压力，进入位于高温炉（温度控制在800900）中的净化管，在此，空气中的有机物燃烧， 变成了水和二氧化碳，再经装有碱石灰（用生石灰 同氢氧化钠溶液作用后，在200-250℃下干燥而成） 的吸附筒，水和二氧化碳被吸收掉，得到的将是十 分纯净和干燥的空气。
总有机碳分析仪TOC使用方法
校准
根据仪器说明书进行校准，确保仪器 测量准确。
测试样品
使用标准样品或已知浓度的样品进行 测试，以验证仪器性能。
日常维护与校准
定期进行仪器维护和校准，以确保仪 器性能稳定。
03
TOC分析仪的使用方法
开机与关机
开机
打开仪器电源，等待仪器自检完毕， 进入正常工作状态。
关机
完成测量后，关闭仪器电源，断开电 源插座。
TOC分析仪的用途
01
02
03
监测水质
TOC分析仪可以用于监测 各种水质，包括饮用水、 工业废水、地表水等。
评估污染程度
通过测量水样中的TOC含 量，可以评估水质的污染 程度，为环境管理和治理 提供依据。
科学研究
TOC分析仪在环境科学、 水文学、地球科学等领域 有着广泛的应用，为科学 研究提供数据支持。
总有机碳分析仪TOC 使用方法
目录
• TOC分析仪简介 • TOC分析仪的安装与调试 • TOC分析仪的使用方法 • TOC分析仪的维护与保养 • TOC分析仪的应用案例
01
TOC分析仪简介
TOC分析仪的定义
01
TOC分析仪即总有机碳分析仪， 是一种用于测量水样中总有机碳 的仪器。
02
污 染程度。
日常维护
清洁仪器表面
使用干燥的软布轻轻擦拭仪器表面，保持清洁。
检查仪器电缆
确保仪器电缆连接良好，无破损或松动。
保持仪器干燥
避免仪器长时间处于潮湿环境中，以免影响仪器 性能。
常见故障排除
显示屏无显示
仪器启动异常
检查仪器电源是否正常，电缆是否连 接良好。
检查仪器电源和电缆，确保正常后再 重新启动仪器。
TOC测定原理方法
下面针对TOC仪器的测定原理、TOC分析方法及分析的步骤进行介绍。
一、TOC仪器的测定原理总有机碳（TOC）,由专门的仪器一一总有机碳分析仪（以下简称TOC 分析仪）来测定。
TOC分析仪，是将水溶液中的总有机碳氧化为二氧化碳，并且测定其含量。
利用二氧化碳与总有机碳之间碳含量的对应关系，从而对水溶液中总有机碳进行定量测定。
仪器按工作原理不同，可分为燃烧氧化一非分散红外吸收法、电导法、气相色谱法等。
其中燃烧氧化一非分散红外吸收法只需一次性转化，流程简单、重现性好、灵敬度高，因此这种TOC分析仪广为国内外所釆用。
TOC分析仪主要由以下儿个部分构成：进样口、无机碳反应器、有机碳氧化反应（或是总碳氧化反应器）、气液分离器、非分光红外C02分析器、数据处理部分。
二、燃烧氧化一一非分散红外吸收法燃烧氧化一非分散红外吸收法，按测定TOC值的不同原理乂可分为差减法和直接法两种。
1. 差减法测定TOC值的方法原理水样分别被注入高温燃烧管（900°C ）和低温反应管（150°C）中。
经高温燃烧管的水样受高温催化氧化，使有机化合物和无机碳酸盐均转化成为二氧化碳。
经反应管的水样受酸化而使无机碳酸盐分解成为二氧化碳, 其所生成的二氧化碳依次导入非分散红外检测器，从而分别测得水中的总碳（TC）和无机碳（IC）。
总碳与无机碳之差值，即为总有机碳（TOC） o2. 直接法测定TOC值的方法原理将水样酸化后曝气，使各种碳酸盐分解生成二氧化碳而驱除后，再注入高温燃烧管中，可直接测定总有机碳。
但由于在曝气过程中会造成水样中挥发性有机物的损失而产生测定误差，因此其测定结果只是不可吹出的有机碳值。
三、水样中TOC的分析步骤1•试剂准备（1）邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）:基准试剂（2）无水碳酸钠：基准试剂（3）碳酸氢钠：基准试剂（4）无二氧化碳蒸憾水2. 标准贮备液的制备（1）有机碳标准贮备液：称取干燥后的适量KHC8H4O4,用水稀释，一般贮备液的浓度为4OOmg/L碳。
TOC(总有机碳分析仪)测定原理方法之欧阳德创编
下面针对TOC仪器的测定原理、TOC分析方法及分析的一、TOC仪器的测定原理总有机碳（TOC），由专门的仪器——总有机碳分析仪（以下简称TOC分析仪）来测定。
TOC分析仪，是将水溶液中的总有机碳氧化为二氧化碳，并且测定其含量。
利用二氧化碳与总有机碳之间碳含量的对应关系，从而对水溶液中总有机碳进行定量测定。
仪器按工作原理不同，可分为燃烧氧化—非分散红外吸收法、电导法、气相色谱法等。
其中燃烧氧化—非分散红外吸收法只需一次性转化，流程简单、重现性好、灵敏度高，因此这种TOC 分析仪广为国内外所采用。
TOC分析仪主要由以下几个部分构成：进样口、无机碳反应器、有机碳氧化反应（或是总碳氧化反应器）、气液分离器、非分光红外CO2分析器、数据处理部分。
二、燃烧氧化——非分散红外吸收法燃烧氧化—非分散红外吸收法，按测定TOC 值的不同原理又可分为差减法和直接法两种。
1.差减法测定TOC值的方法原理水样分别被注入高温燃烧管（900℃）和低温反应管（150℃）中。
经高温燃烧管的水样受高温催化氧化，使有机化合物和无机碳酸盐均转化成为二氧化碳。
经反应管的水样受酸化而使无机碳酸盐分解成为二氧化碳，其所生成的二氧化碳依次导入非分散红外检测器，从而分别测得水中的总碳（TC）和无机碳（IC）。
总碳与无机碳之差值，即为总有机碳（TOC）。
2.直接法测定TOC值的方法原理将水样酸化后曝气，使各种碳酸盐分解生成二氧化碳而驱除后，再注入高温燃烧管中，可直接测定总有机碳。
但由于在曝气过程中会造成水样中挥发性有机物的损失而产生测定误差，因此其测定结果只是不可吹出的有机碳值。
三、水样中TOC的分析步骤1.试剂准备（1）邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）：基准试剂（2）无水碳酸钠：基准试剂（3）碳酸氢钠：基准试剂（4）无二氧化碳蒸馏水2.标准贮备液的制备（1）有机碳标准贮备液：称取干燥后的适量KHC8H4O4，用水稀释，一般贮备液的浓度为400mg/L碳。
TOC（总有机碳分析仪）测定原理方法
下面针对TO C仪器的测定原理、TOC分析方法及分析的步骤进行介绍。
一、TOC仪器的测定原理总有机碳（TOC），由专门的仪器——总有机碳分析仪（以下简称TO C 分析仪）来测定。
TOC分析仪，是将水溶液中的总有机碳氧化为二氧化碳，并且测定其含量。
利用二氧化碳与总有机碳之间碳含量的对应关系，从而对水溶液中总有机碳进行定量测定。
仪器按工作原理不同，可分为燃烧氧化—非分散红外吸收法、电导法、气相色谱法等。
其中燃烧氧化—非分散红外吸收法只需一次性转化，流程简单、重现性好、灵敏度高，因此这种TO C分析仪广为国内外所采用。
TOC分析仪主要由以下几个部分构成：进样口、无机碳反应器、有机碳氧化反应（或是总碳氧化反应器）、气液分离器、非分光红外C O2分析器、数据处理部分。
二、燃烧氧化——非分散红外吸收法燃烧氧化—非分散红外吸收法，按测定TOC值的不同原理又可分为差减法和直接法两种。
1.差减法测定T OC值的方法原理水样分别被注入高温燃烧管（900℃）和低温反应管（150℃）中。
经高温燃烧管的水样受高温催化氧化，使有机化合物和无机碳酸盐均转化成为二氧化碳。
经反应管的水样受酸化而使无机碳酸盐分解成为二氧化碳，其所生成的二氧化碳依次导入非分散红外检测器，从而分别测得水中的总碳（TC）和无机碳（IC）。
总碳与无机碳之差值，即为总有机碳（TOC）。
2.直接法测定T OC值的方法原理将水样酸化后曝气，使各种碳酸盐分解生成二氧化碳而驱除后，再注入高温燃烧管中，可直接测定总有机碳。
但由于在曝气过程中会造成水样中挥发性有机物的损失而产生测定误差，因此其测定结果只是不可吹出的有机碳值。
三、水样中TOC的分析步骤1.试剂准备（1）邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）：基准试剂（2）无水碳酸钠：基准试剂（3）碳酸氢钠：基准试剂（4）无二氧化碳蒸馏水2.标准贮备液的制备（1）有机碳标准贮备液：称取干燥后的适量KHC8H4O4，用水稀释，一般贮备液的浓度为400mg/L碳。
总有机碳TOC检测课件
各国药典制药用水要求（续）
中国药典（ＣＰ） 附录Ⅷ R ＴＯＣ方法写入2005版药典 正文中尚未执行
检测原理
如何测定TOC （1） 差减法 （2） IC前处理法（NPOC） （3） 加和法
TOC检测
对照标准品： 1,4苯醌对照品，蔗糖对照品检查用水： 含TOC含量不超过0.10mg/L 电导率低于1.0μs/cm玻璃器皿的准备： 玻璃器皿的有机物污染导致较高的TOC值。因此，使用经过仔细清洁有机物残留的玻璃器皿和样品容器。任何有效去除有机物的方法都可以被使用。检查用水做最后的漂洗。
缺点必须使用试剂﹑载气
检测原理
紫外线/过硫酸盐氧化法
优点检测范围广维护方便适用于验证和制药用水
缺点对颗粒物氧化不完全需用化学试剂需更换灯管
检测原理
紫外照射氧化法
优点不需要试剂保养方便 适用于制药用水
缺点氧化能力较低 对颗粒氧化会不完全需更换灯管
检测原理
TOC检测
仪器装置要求： 仪器必须经过校正检查。 仪器必须按规定进行设备的系统适应性实验。 最低检测限为0.05mg/L(0.05ppm)或更低。
TOC检测
供试液： 用顶部空间很小的密闭容器收集供试液，并及时进行检测以使来自密封件和容器的有机物污染的影响降至最低。 [注：在得到用于TOC分析的样品时应特别小心，水样品在取样和转移至测试装置的过程中很容易被污染]。
TOC检测
测定法： 对供试液进行检查，记录响应值 ru ，如果 ru不大于限度响应值rS – rw，供试液符合要求。
主要内容
总有机碳概要 各国药典对TOC的要求 检测原理 TOC检测
TOC测定原理方法
TOC测定原理方法
TOC（Total Organic Carbon）测定是一种常用的水质分析方法，用于确定水体中有机污染物的浓度。
TOC测定的原理基于有机物的燃烧，通过测量产生的二氧化碳来确定有机碳的浓度。
以下是TOC测定的原理及方法的详细介绍。
首先，将待测样品中的有机物转化为二氧化碳。
这通常通过两种方法实现：氧化和燃烧。
氧化方法是通过氧化剂将有机物氧化为二氧化碳。
常用的氧化剂包括高氧化铜（CuO），高氧化锰（MnO2）和高氯酸钠（NaClO3）。
在高温和酸性条件下，氧化剂与有机物反应生成二氧化碳。
燃烧方法则是通过将样品进行高温燃烧将有机物转化为二氧化碳。
这通常使用高温炉或催化燃烧器进行。
在高温下，有机物与氧气反应生成二氧化碳和水。
接下来，测量产生的二氧化碳。
有几种测量方法可用于测定CO2的浓度，包括红外辐射吸收法、导热法和气相色谱法。
红外辐射吸收法是最常用的测量CO2浓度的方法。
原理是利用二氧化碳对红外辐射的吸收特性来测量浓度。
这种方法的优点是具有高灵敏度和选择性。
导热法是一种基于传导热量的测量方法。
二氧化碳的导热性较差，因此测量样品中二氧化碳产生的热量损失来确定其浓度。
气相色谱法则是通过气相色谱仪分离和测量样品中的二氧化碳。
在气相色谱仪中，二氧化碳的浓度与其在色谱图中的峰面积成正比。
最后，计算出样品中的总有机碳浓度。
根据CO2浓度的测量结果，可以通过乘以一个转换因子将其转化为有机碳浓度。
不同的转换因子适用于不同类型的有机物，因此在具体测定中需要根据样品类型进行选择。
TOC(总有机碳)分析仪实验室测试方法及其原理
TOC（总有机碳）分析仪实验室测试方法及其原理TOC（总有机碳）分析仪实验室测试方法及其原理国家药典委员会发布的《中华人民共和国药典 2010 版》二部中推荐采用在线和离线两种测试方法，还提供了系统适应性试验的操作方法。
同时对测试总有机碳的仪器也提出了要求，即首先要能区分无机碳和有机碳；并能排除无机碳对总有机碳的影响；其次应满足系统适应性试验的要求；仪器应具有足够的检测灵敏度。
要检测样品中的有机物浓度，必须将有机物分子分解并且转化成能够测量的单分子形式，这样就必须把有机物氧化成二氧化碳，并对生成的二氧化碳进行测量。
目前氧化的方法有四种：一、燃烧法；二、光氧化法；三、湿法氧化；四、光化学法。
氧化后有机碳测试的方法有差减法和直接法两种。
主要技术参数电源：220V±22V电源频率：50Hz±1Hz基本尺寸：44cm×18cm×26cm检测极限：0.001mg/L检测精度：±5%检测范围：0.001mg/L～1.000mg/L额定功率：100W分析时间：4min响应时间：15 min以内环境温度：10-40℃温度变化在±5℃/d以内内部样品流速：0.5ml/min样品温度：1-95℃相对湿度：≤85%重复性误差：≤3%量程漂移：±5%零点漂移：±5%样通过进样口进入仪器后由分流器分成相等的两份，其中一份通过延迟线圈4,进入二氧化碳传感器3检测TIC，另一份通过镀有二氧化钛的螺旋石英玻璃管1，并在紫外灯2的照射下将水中有机物催化分解为二氧化碳，进入电导率传感器3检测TC。
总有机碳可通过这个差值计算得到：TOC = TC–TIC，后废液通过蠕动泵5，从排液管流出。
工作原理本仪器采用紫外氧化的原理，将样品中的有机物氧化为二氧化碳，二氧化碳的测试采用的是直接电导率法，通过测试经过氧化反应的样品的总碳含量和未经过氧化反应的样品总无机碳的含量差值来测定总有机碳含量，即：总有机碳（TOC）=总碳（TC）-总无机碳（TIC）。
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注意事项
1
整个系统必须 用去离子水 (TOC < 0.5 mg/l) 清洗直 至到无TOC
2
.推荐工作范 围：最大 500mg样品 称重或最大 100mgC的绝 对量
3
分析刺激性化 学品，酸，碱 性溶液，溶剂 ，爆炸物或能 组成爆炸物的 材料清楚表明 被禁止的
TOC、BOD5和COD的比较
▪ BOD5的测定原理及步骤 ▪ 生化需氧量（BOD）是指在规定条件
▪ 注意事项： 1.整个系统必须用去离子水(TOC < 0.5 mg/l) 清洗直至到无TOC 2.推荐工作范围：最大500mg样品称重或最 大100mgC的绝对量 3.分析刺激性化学品，酸，碱性溶液，溶剂，
爆炸物或能组成爆炸物的材料清楚表明被禁 止的。
测定
2
环境工程中有机物的降解研究
操作规程
▪ 开机顺序： 1.开启PC + Printer 2.开启自动进样器 3.开启 liquiTOC 主机,等待仪器初始化结束 4.进入liquiTOC 软件 5.开启载气: 设定气体钢瓶的减压阀的第二级表的压力指示0.10.12MP(1.0-1.2 bar) 此时，PC机压力显示：0.95-1.0 bar 流速：200 ml/min 6.仪器检漏 Option/Diagnosis 使用仪器专用的轮式 夹,观察流速显示为零. 7.仪器升温 ：催化剂加热炉：800℃
TOC测定仪的原理及使用
TOC测定仪的原理及使用
TOC定义及测定意义
发展历程
TOC 测定仪
仪器原理 仪器参数
应用范围
服务领域
操作规程
TOC的定义及测定意义
▪ 总有机碳是指水体中溶解性和悬浮性有机物含 碳的总量。水中有机物的种类很多，目前还不 能全部进行分离鉴定。常以总有机碳（TOC） 表示。TOC是一个快速检定的综合指标，它以 碳的数量表示水中含有机物的总量，通常作为 评价水体有机物污染程度的重要依据。但由于 它不能反映水中有机物的种类和组成，因而不 能反映总量相同的总有机碳所造成的不同污染 后果。总有机碳的测定采用燃烧法，能将有机
▪ 水中还原性物质包括有机物、亚硝酸 盐、亚铁盐、硫化物等 ，但由于水中消 耗强氧化剂的物质主要为有机物，因此 COD是表示水体有机污染程度的指标之 一。
▪ 此法存在的问题主要有：消解回流二 小时耗能费时，用Ag2SO4作催化剂，银 盐价高造成监测成本高，用HgSO4掩蔽 氯离子造成二次污染。由于芳香族化合
下水中无机物和有机物在微生物氧化作 用下所消耗的溶解氧。
BOD5的测定原理及步骤
▪ 监测BOD前，一般先测定水样的TOC或 COD的值，并根据测定值估计BOD的可能值， 做几种不同的稀释比。
▪ 测定时，将已知体积样品置于稀释容器中， 用稀释水或稀释接种水稀释到确定的稀释倍 数，用虹吸法转移至两个培养瓶中。测定一 组瓶的溶解氧浓度。放另一组瓶于培养箱中 暗置培养5天后测定溶解氧浓度，按公式计算 出BOD5，最后从所得测定结果中选取合乎要 求者 。
发展历程
▪ 德国ELEMENTAR元素分析系统公司是历史最悠久 的有机元素分析仪器的研究和开发者，至今已有 100多年的历史。
▪ 1973年在水分析领域创建了第一台总有机碳分析仪 Rapid C。
▪ 随着技术的不断发展和深化，公司推出了全新标准 的专利设计的总有机碳分析仪liquiTOC， 被认为是水质领域碳元素分析概念的飞跃发展。
技术参数
▪ 1.通过在900 ℃高温分解及后置的催化剂燃烧，使 碳完全氧化生成的CO2通过大浓度范围的红外检测 器被测定，测量范围自动选择和转换。
▪ 2.采用独特的动态燃烧系统，通过温度控制的反应 器内，能对样品一次分析就获得TC、TIC、TOC。
▪ 3.反应器的设计及小的动态炉制造独特，简洁而耐 用，具有高分析性能。
TOC测定仪的原理
▪ 测定原理 广泛应用的测定方法是燃烧氧化—非色散
红外吸收法。将一定量水样注入高温炉内的 石英管， 900—950℃温度下，以铂和三氧化 钴或三氧化二铬为催化剂，有机物燃烧裂解 转化为二氧化碳，用红外线气体分析仪测定 CO2含量，从而确定水样中碳的含量。
TOC的测定方法
测定TOC的 两种方法
直接测定法 将水样预先酸化，通 入氮气曝气，驱除各 种碳酸盐分解生成的 二氧化碳后再注入仪 器测定。曝气过程中 由于挥发性有机物的 损失会造成误差，故 测定结果为不可吹出 有机物的碳值。
差减法 将同一等量水样分别注入 高温炉（900 ℃ ）和低 温炉（150 ℃ ），则水 样中的有机碳和无机碳均 转化为二氧化碳，低温炉 的石英管中有机物不能被 分解氧化。将高、低温炉 中测得的总碳(TC)和无机 碳(TC)二者之差即为总有 机碳(TOC)。
▪ 常规分析 （必须在空白测试之后） 1.System/Mode，选择TIC-NPOC 2.System / Feeding，选择自动进样器的重复 进样次数 3.Text-View / Name，双击Name下的一栏， 输入“样品名称” 4.Conc.range，双击conc.range下的一栏， 选择并输入指定浓度 5.样品测定：做两个run in （20+20ppm TIC/TOC），再做两个blank，然后进标样， 检查测定结果的稳定性 6.做完样品后，再测试去离子水2次，清洗管 路 7.样品全部测试完毕，仪器自动进入睡眠状 态，自动关闭载气和降温， 待TOC主机降温至100℃后，即可退出程序，
▪ BOD是生物化学和化学作用共同产生 的结果，它们不象单一的，有明确定义 的化学过程那样具有严格和明确的特性， 可能会被水中存在的某些物质所干扰。
▪ 那些对微生物有毒的物质，如杀菌剂、 有毒金属或游离氯等，会抑制生化作用， 造成结果偏低。
▪ 水中的藻类或硝化微生物也可能造成 虚假的偏高结果。
▪ 由于BOD5操作繁杂,一般只测定 CODCr值。CODCr是指在一定条件下， 水中易被强氧化剂 (重铬酸钾、高锰酸 钾 )氧化的还原性物质所消耗的量,结果 折算成氧 (O)的量 (以 mg/L计 ) ，它反 映了水中受还原性物质(主要是有机物) 污染的程度。