总有机碳分析仪TOC使用方法课件
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对复杂及高分子量的碳化合物，二氧化碳的转化率很低， 如颗粒状有机物、药物及蛋白质。所以，不适用于TOC含量 高的样品，如原水、 废水、 工艺用水及洁净度认证。
由于最终产物是二氧化碳，为得到更精确的结果，样品中 的无机碳应在样品注射进紫外反应器前除去。
15
紫外氧化
适用于： 半导体工业需求的超高纯净水 制药工业有限制标准的纯净水
34.38 1.721 2.36
46.82 3.672 4.68
41.6 0.5851 1.26
39.28 0.1411 0.24
H2O
样品均化，微量注入到加热的 /UV-过硫酸盐样品中。
水被蒸发，有机和无机碳化合 物被氧化成CO2和H2O。
11
TC 的测定流程
wk.baidu.com12
（1）催化燃烧
水在加热后，产生激发态羟基OH*。 4H2O 3H2 O2 2OH*
在催化剂的存在下，OH*与碳化合物反应生成CO2 和 H2O。
CxHy (总碳) (4x y)OH* xCO2 (2x y)H2O
纯化水和在制药工业中的洁净度认证 原水/中水/废水
14
（2）紫外氧化（UV Oxidation）
紫外光（185nm）与水中的氧气反应生成激发态羟基OH*。 4H2O UV 3H2 O2 2OH *
激发态羟基OH*将有机碳物质氧化形成二氧化碳和水。
CxHy (4x y)OH* xCO2 (2x y)H2O
3
1.2 总氮TN分析原理
1.2.1 氮 1.2.2 总氮TN的测定
4
1.1 总有机碳TOC分析原理
1.1.1 碳
日常生活中最普通的元素形式 环境污染 温室效应 制药工业 有机参数 （COD、BOD、TOC）
5
水中碳的形态
例如:
非挥发性有机碳，水溶性（糖）； 挥发性有机碳，水溶性（硫醇、烷烃、醇）； 部分挥发性碳，水不溶性（低分子量的油）； 含碳物质吸入或嵌入的无机悬浮物。
UV-过硫酸盐氧化流程图
回目录
20
紫外-过硫酸盐-加热氧化
化合物
邻苯二甲酸氢钾 苯甲酸 氨基乙酸 烟酸 尿素
紫外-加热-过硫酸盐 (UHP)
浓度
SD
CV
(ppm)
49.65 0.1026 0.21
48.79 0.4166 0.85
49.82 0.0941 0.19
49.88 0.7076 1.42
不可吹扫有机碳 （NPOC, Non-Purgeable Organic Carbon）
可吹扫有机碳 （POC, Purgeable Organic Carbon）
溶解性有机碳 （DOC, Dissolved Organic Carbon）
悬浮状有机碳 （SOC, Suspended Organic Carbon）
紫 外 氧 化 流 程 图
16
（3）过硫酸盐氧化
过硫酸盐是氧化剂，通常需要结合高温和高压。 水在加热或加压下产生OH＊基。 4H2O / 加压 3H2 O2 2OH * 过硫酸盐在加热也产生 OH* 基：
S2O82 2SO42 SO42 H 2O HSO 4 OH *
激发态羟基OH*将有机碳物质氧化形成二氧化碳和水。 CxHy (4x y)OH* xCO2 (2x y)H2O
49.99 0.1648 0.33
紫外-过硫酸盐 (UP)
浓度
SD
CV
(ppm)
48.71 0.5034 1.03
46.29 1.063 2.3
44.07 0.8985 2.04
46.45 0.8944 1.93
46.86 0.3338 0.71
加热-过硫酸盐(HP)
浓度
SD
CV
(ppm)
38.45 0.9805 2.07
含碳物质在高温（900—1000℃）催化（如铂）燃烧， 完全氧化。 岛津的TOC 在较低温度 680℃下催化燃烧。
13
催化燃烧
680℃ 低于盐类熔融温度（如熔融温度：NaCl 800 ℃；CaCl2 774 ℃）。 使用680℃可防止由于盐熔融而使燃烧管失去光泽及对 催化剂的损坏，如海水。
检测器损坏和干扰可降至最低。 增加燃烧炉的寿命。 适用于下列测定：
总有机碳分析仪TOC
—Total Organic Carbon Analyzer
岛津国际贸易（上海）有限公司
1 TOC及TN的分析原理
1.1 总有机碳TOC分析原理
1.1.1 碳 1.1.2 总碳TC的测定 1.1.3 无机碳IC的测定 1.1.4 不可吹扫有机碳NPOC的测定 1.1.5 可吹扫有机碳POC的测定 1.1.6 总有机碳TOC的测定 1.1.7 样品的进样 1.1.8 NDIR检测器
8
回目录
9
1.1.2 总碳的测定
总碳（TC）
不论形式，所有的有机和无机碳物种的总和。 TC 的测定包括氧化生成 CO2和 H2O。
TC的氧化方法
（1）催化燃烧 （2）紫外（UV）氧化 （3）过硫酸盐 （4）UV-过硫酸盐
10
总碳的测定方法
有机碳 无机碳
CnHn CO32
O2
/UV/过硫酸盐/UV 过硫酸盐CO2
17
过硫酸盐氧化
与UV 方法比较，是一个改进的氧化方法。但是对于复杂的 含碳样品如：腐蚀酸、磺酸盐、高分子量化合物等仍不够 。 不适合于分析TOC含量高的样品。
过 硫 酸 盐 氧 化 流 程 图
18
（4）紫外-过硫酸盐氧化
紫外光与水反应生成OH*：
2H2O UV 2OH* H2
UV 也刺激过硫酸盐产生OH* 基：
6
TOC的历史
从二十世纪三十年代开始，TOC方法被用于检测 水质。但是过程复杂并需要很长的分析时间。 在二十世纪六十年代，发展出一种可行的方法： 燃烧、非色散红外检测结合手动注射器注射。
最初，TOC主要被用作COD和BOD的替代或补充方 法。
7
技术术语
总碳（TC, Total Carbon） 无机碳（IC, Inorganic Carbon） 总有机碳（TOC, Total Organic Carbon）
S2O82 2SO42
SO42
H 2O
HSO
4
OH *
OH*与有机化合物反应：
CxHy (4x y)OH* xCO2 (2x y)H2O
19
紫外-过硫酸盐氧化
适合于： 半导体工业的回收水、 制药业的纯化水、 冷却水/锅炉供水等。
在岛津的 TOC 分析仪中 ， 为得到更好的性能， 采用加热（80℃）和UV过硫酸盐相结合。
由于最终产物是二氧化碳，为得到更精确的结果，样品中 的无机碳应在样品注射进紫外反应器前除去。
15
紫外氧化
适用于： 半导体工业需求的超高纯净水 制药工业有限制标准的纯净水
34.38 1.721 2.36
46.82 3.672 4.68
41.6 0.5851 1.26
39.28 0.1411 0.24
H2O
样品均化，微量注入到加热的 /UV-过硫酸盐样品中。
水被蒸发，有机和无机碳化合 物被氧化成CO2和H2O。
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TC 的测定流程
wk.baidu.com12
（1）催化燃烧
水在加热后，产生激发态羟基OH*。 4H2O 3H2 O2 2OH*
在催化剂的存在下，OH*与碳化合物反应生成CO2 和 H2O。
CxHy (总碳) (4x y)OH* xCO2 (2x y)H2O
纯化水和在制药工业中的洁净度认证 原水/中水/废水
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（2）紫外氧化（UV Oxidation）
紫外光（185nm）与水中的氧气反应生成激发态羟基OH*。 4H2O UV 3H2 O2 2OH *
激发态羟基OH*将有机碳物质氧化形成二氧化碳和水。
CxHy (4x y)OH* xCO2 (2x y)H2O
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1.2 总氮TN分析原理
1.2.1 氮 1.2.2 总氮TN的测定
4
1.1 总有机碳TOC分析原理
1.1.1 碳
日常生活中最普通的元素形式 环境污染 温室效应 制药工业 有机参数 （COD、BOD、TOC）
5
水中碳的形态
例如:
非挥发性有机碳，水溶性（糖）； 挥发性有机碳，水溶性（硫醇、烷烃、醇）； 部分挥发性碳，水不溶性（低分子量的油）； 含碳物质吸入或嵌入的无机悬浮物。
UV-过硫酸盐氧化流程图
回目录
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紫外-过硫酸盐-加热氧化
化合物
邻苯二甲酸氢钾 苯甲酸 氨基乙酸 烟酸 尿素
紫外-加热-过硫酸盐 (UHP)
浓度
SD
CV
(ppm)
49.65 0.1026 0.21
48.79 0.4166 0.85
49.82 0.0941 0.19
49.88 0.7076 1.42
不可吹扫有机碳 （NPOC, Non-Purgeable Organic Carbon）
可吹扫有机碳 （POC, Purgeable Organic Carbon）
溶解性有机碳 （DOC, Dissolved Organic Carbon）
悬浮状有机碳 （SOC, Suspended Organic Carbon）
紫 外 氧 化 流 程 图
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（3）过硫酸盐氧化
过硫酸盐是氧化剂，通常需要结合高温和高压。 水在加热或加压下产生OH＊基。 4H2O / 加压 3H2 O2 2OH * 过硫酸盐在加热也产生 OH* 基：
S2O82 2SO42 SO42 H 2O HSO 4 OH *
激发态羟基OH*将有机碳物质氧化形成二氧化碳和水。 CxHy (4x y)OH* xCO2 (2x y)H2O
49.99 0.1648 0.33
紫外-过硫酸盐 (UP)
浓度
SD
CV
(ppm)
48.71 0.5034 1.03
46.29 1.063 2.3
44.07 0.8985 2.04
46.45 0.8944 1.93
46.86 0.3338 0.71
加热-过硫酸盐(HP)
浓度
SD
CV
(ppm)
38.45 0.9805 2.07
含碳物质在高温（900—1000℃）催化（如铂）燃烧， 完全氧化。 岛津的TOC 在较低温度 680℃下催化燃烧。
13
催化燃烧
680℃ 低于盐类熔融温度（如熔融温度：NaCl 800 ℃；CaCl2 774 ℃）。 使用680℃可防止由于盐熔融而使燃烧管失去光泽及对 催化剂的损坏，如海水。
检测器损坏和干扰可降至最低。 增加燃烧炉的寿命。 适用于下列测定：
总有机碳分析仪TOC
—Total Organic Carbon Analyzer
岛津国际贸易（上海）有限公司
1 TOC及TN的分析原理
1.1 总有机碳TOC分析原理
1.1.1 碳 1.1.2 总碳TC的测定 1.1.3 无机碳IC的测定 1.1.4 不可吹扫有机碳NPOC的测定 1.1.5 可吹扫有机碳POC的测定 1.1.6 总有机碳TOC的测定 1.1.7 样品的进样 1.1.8 NDIR检测器
8
回目录
9
1.1.2 总碳的测定
总碳（TC）
不论形式，所有的有机和无机碳物种的总和。 TC 的测定包括氧化生成 CO2和 H2O。
TC的氧化方法
（1）催化燃烧 （2）紫外（UV）氧化 （3）过硫酸盐 （4）UV-过硫酸盐
10
总碳的测定方法
有机碳 无机碳
CnHn CO32
O2
/UV/过硫酸盐/UV 过硫酸盐CO2
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过硫酸盐氧化
与UV 方法比较，是一个改进的氧化方法。但是对于复杂的 含碳样品如：腐蚀酸、磺酸盐、高分子量化合物等仍不够 。 不适合于分析TOC含量高的样品。
过 硫 酸 盐 氧 化 流 程 图
18
（4）紫外-过硫酸盐氧化
紫外光与水反应生成OH*：
2H2O UV 2OH* H2
UV 也刺激过硫酸盐产生OH* 基：
6
TOC的历史
从二十世纪三十年代开始，TOC方法被用于检测 水质。但是过程复杂并需要很长的分析时间。 在二十世纪六十年代，发展出一种可行的方法： 燃烧、非色散红外检测结合手动注射器注射。
最初，TOC主要被用作COD和BOD的替代或补充方 法。
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技术术语
总碳（TC, Total Carbon） 无机碳（IC, Inorganic Carbon） 总有机碳（TOC, Total Organic Carbon）
S2O82 2SO42
SO42
H 2O
HSO
4
OH *
OH*与有机化合物反应：
CxHy (4x y)OH* xCO2 (2x y)H2O
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紫外-过硫酸盐氧化
适合于： 半导体工业的回收水、 制药业的纯化水、 冷却水/锅炉供水等。
在岛津的 TOC 分析仪中 ， 为得到更好的性能， 采用加热（80℃）和UV过硫酸盐相结合。