据资料显示,最早的TOC测定方法是由道氏化学公司建立的。基本原理是:先把水中有机物的碳氧化成二氧化碳,消除干扰因素后由二氧化碳检测器测定,再由数据处理把二氧化碳气体含量转换成水中有机物的浓度。经过不断的研究实验,TOC检测方法从传统的复杂技术渐据资料显示,最早的TOC测定方法是由道氏化学公司建立的。基本原理是:先把水中有机物的碳氧化成二氧化碳,消除干扰因素后由二氧化碳检测器测定,再由数据处理把二氧化碳气体含量转换成水中有机物的浓度。经过不断的研究实验,TOC检测方法从传统的复杂技术渐渐变成便捷准确。
* ]& `' S$ F) H/ k2 E. T 一、湿法氧化(过硫酸盐) - 非色散红外探测 (NDIR)
0 ~2 z8 R2 w# a {5 ] 该方法是在氧化之前经磷酸处理待测样品 ,去除无机碳,而后测量 TOC的浓度。现代的TOC连续分析仪中,绝大部分都是湿法氧化。湿法氧化对于复杂的水体(例如:腐殖酸、高分子量化合物等)氧化不充分,所以不适用 TOC含量高的水体 ,但是对于常规水体如地表水、常规海水还是可以的。
/ Y- {! H; n" o+ I 二、高温催化燃烧氧化 - 非色散红外探测 (NDIR)
* k/ T3 Q5 z8 W+ [. I, h7 y
高温催化燃烧氧化的应用时间远比湿法氧迟,但是因为高温燃烧相对彻底,可以适用于污染较重的江河、 海水以及工业废水等水体。
5 v/ |/ s/ G, Z! Z
三、紫外氧化 - 非色散红外探测 (NDIR)
H" c0 e H/ Y4 Y
其方式与湿法氧化相同,不过是采用紫外光(185nm)进行照射的原理,在样品进入紫外反应器之前去除无机碳,得到更精确的结果。紫外氧化法,对于颗粒状有机物、药物、蛋白质等高含量 TOC是不适用的,但可以用于原水、工业用水等水体。
2 D$ }/ P% r5 Q( b
四、紫外(UV) - 湿法(过硫酸盐)氧化 - 非色散红外探测(NDIR)
1 f* Z& Y2 S! A" Q3 p) v4 R+ B
这种方式是紫外氧化和湿法氧化两者协同作用,相互补充,相互促进,氧化降解效果优于其中任何一种方法。针对紫外氧化无法用于高含量TOC水体,两者的协同可以测量污染较重的水体,但是存在装置相对复杂 ,运行成本高的特点。
) W* R) k+ _3 y- `( R
五、电阻法
5 |$ K; T R* B- d8 T* f
该法是近年来开始应用的技术 ,其原理是在温度补偿前提下,测量样品在紫外线氧化前后电阻率的差值来实现的。但该方法对被测量的水体来源要求比较苛刻 ,只能用相对洁净的工业用水和纯水 ,应用方向单一。
8 M7 `" U) z7 m
六、紫外法
( I6 `8 @ D5 ~( a3 L6 y 紫外吸收光谱用于 TOC的检测分析最早可追溯到 1972 年 ,Dobbs 等人对于 254nm处紫外吸光度值(A)和城市污水处理二级出水及河水的 TOC之间线性关系进行了研究。经过几十年的发展, 由于具有快速、不接触测量、重复性好、维护量少等优点,该方法的应用得到飞速发展。
$ z9 C: L+ G7 ]1 J+ ?, X
七、电导法
/ d' m* K/ E L" Z) N0 W, } 该法中涉及的主要器件是电导池,它由参比电极、测量电极、气液分离器、离子交换树脂、反应盘管、NaOH电导液等组成。电导池的优点是价格低、易普及 ,但稳定性较差。
: u; P5 z' {* H& A) g; W
八、臭氧氧化法
/ H u3 ~$ J5 O3 G" t
利用臭氧的强氧化性,采用臭氧氧化作为TOC的检测技术,具有反应速度快,无二次污染 ,以及较高的应用价值。故此方法的应用前景非常可观。
/ H) |' J7 ]3 \3 [4 a 九、超声空化声致发光法
; ]6 i; u. T2 b' i( d F: Y. d
声化学已成为一个蓬勃发展的研究领域 ,声致发光的研究已涉及到环境保护领域 ,我国的相关学者在基础研究和应用研究方面做了大量的工作 ,近年来 ,这一独特的方法已经得到专家的认可。具有无二次污染、不需添加试剂 ,设备简单等优点。
7 n, v! i) n4 S* C- q5 F [/ g
TOC的测量早已经成为环境检测领域不可缺少的项目 ,广泛应用于污染源、海水、工业废水、 制药业、电子制造业等方面。但我国在 TOC测量技术方面相对落后 ,技术还不过关 ,仍采用传统实验室仪器分析为主,而且这些仪器基本上是国外占主流。近年来 ,随着电子技术、 新材料、 新工艺、新的光学器件的发展 ,尤其是计算机技术的日新月异 ,分析监测仪器技术有了很大提高 ,仪器的性能、 自动化程度和几何尺寸都达到了新的水平。
5 n" F$ a; a' ]) \9 o5 ^" o2 ^* p