总有机碳（Total Organic Carbon，简称TOC）分析仪是一种广泛应用于多种领域的关键分析仪器，用于测量水样或其他液体样品中有机物质的总量。其基本原理基于有机物在特定条件下能够被氧化成二氧化碳（CO2）的过程，通过检测生成的CO2量来间接测定样品中总有机碳的含量。

基本过程

TOC分析仪通常包括两个主要步骤：

氧化过程：利用氧化剂（如过硫酸钾、臭氧或高温催化氧化等）将水样中的有机碳转化为CO2和无机离子。这个过程需要特定的条件，如温度、压力和催化剂的存在，以确保有机物被完全氧化。

检测过程：氧化过程中释放的CO2通过非分散红外检测器（NDIR）或其他检测技术（如电导率法、紫外法）进行测量。其中，电导率法是通过测量水样在氧化过程中电导率的变化来间接计算有机碳的含量。因为氧化过程中产生的CO2和无机离子均会影响水样的电导率，通过测量这种变化，可以计算出原样品中的有机碳含量。

特殊技术

近年来，超临界水氧化（Supercritical Water Oxidation, SCWO）技术也被应用于商业实验室的TOC分析仪中。这种技术将进样水的温度和压力提升至高于水的临界点（375°C和3,200psi），使有机废物在水中被氧化剂迅速、彻底地氧化为CO2。这一特性使得SCWO技术在处理高盐分或高难度有机物样品时表现出色。

TOC总有机碳分析仪的应用范围

水质监测

TOC分析仪在水质监测领域有着广泛的应用。它可以用于监测自来水、地下水、河流水、海水、污水等多种水样中的有机物含量，包括有机污染物、生物性有机物和自然有机物等。通过TOC的测量，可以快速、准确地评价水质的总有机碳含量，为水质管理和保护提供重要数据支持。

食品安全

在食品安全领域，TOC分析仪可用于检测食品中的有机物含量，包括植物性、动物性和微生物产生的有机物。这些有机物对人体健康可能具有一定的风险。因此，TOC分析仪对大宗食品如水果、蔬菜、肉类、豆制品、乳制品等进行检测，同时也可用于饲料中有机物含量的监测，以确保食品的安全性。

环境保护

环境保护方面，TOC分析仪用于监测大气、土壤、工业废水、废气等环境样品中的有机物含量，评估污染程度，为环境保护政策的制定和实施提供科学依据。通过对这些环境样品中有机物的监测，可以及时发现和控制污染源的排放，保护生态环境。

生物医药

在生物医药领域，TOC分析仪同样发挥着重要作用。它可用于测定药品、医疗用品、病人体液、制药中间体、原料药等中的有机物含量，有助于保证药品和医疗用品的品质，并有效防止交叉感染的发生。在制药等级用水中，TOC分析仪的应用可以确保注射用水和其他关键用水环节的水质安全。

化工、电子、石油

在化工、电子、石油等工业领域，TOC分析仪被用于监测生产过程中的有机物废水、废气和工业原料中的有机物含量。通过对这些环节中有机物含量的实时监测，可以优化生产过程，减少污染物的排放，提高生产效率和环保水平。

TOC总有机碳分析仪作为一种先进的分析仪器，以其测定速度快、稳定性好、应用范围广泛等特点，在环保、水质监测、食品安全、生物医药、化工等多个领域发挥着重要作用。