有机物质的氧化方法主要有以下几种:高温催化燃烧氧化, 即高温氧化法;湿法氧化(过硫酸盐);紫外(UV)-湿法(过硫酸盐)氧化, 即紫外线加过硫酸盐氧化法;紫外氧化, 即紫外氧化法。 在测量TOC 的过程中, 按去除无机碳(IC)的先后分为前处理除去水样中IC 的直接法和测量过程中去除IC 的差减法, 其中高温催化燃烧氧化是在测量中去除IC 的差减法, 湿法氧化(过硫酸盐)是在前处理过程中进行处理, 而后添加化学试剂进行氧化, 再通过测定CO2 的量来确定TOC 的浓度。

测定原理是:将一定量水样注入高温炉内的石英管, 在900 ～ 950 ℃高温下, 以铂和三氧化钴或三氧化二铬为催化剂, 使有机物燃烧裂解转化为CO2 , 然后用红外线气体分析仪测定CO2 含量。由于一定波长的红外线被CO2 选择性地吸收, 在一定浓度范围内CO2 对红外线吸收的强度与CO2 的浓度成正比, 故可以对CO2进行测定, 从而确定水样中TOC 的含量。有的方法根据特殊的燃烧管和催化剂温度可以在600 ～ 700 ℃条件下进行, 因为在高温下, 水样中的碳酸盐也分解产生CO2 , 故上面测得的为水样中的总碳(TC)。为获得TOC含量, 目前常规方法采用了两种方式:一是将水样预先酸化, 通入氮气曝气, 驱除各种碳酸盐分解生成的CO2后再注入仪器测定;另一种方式是使用高温炉和低温炉皆有的TOC 测定仪, 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CO2 , 而低温炉的石英管中装有磷酸浸渍的玻璃棉, 能使无机碳酸盐在150 ℃分解为C02 , 有机物却不能被分解氧化。将高、低温炉中生成的CO2 依次导入非色散红外气体分析仪, 分别测得总碳(TC)和无机碳(IC), 二者之差即为TOC。

湿法氧化(过硫酸盐)-非色散红外探测(NDIR) 测定原理是:过硫酸钾(K2S2O8)是氧化剂, 反应过程中, 在高温高压条件下,K2S2O8 氧化有机物质生成CO2 , 将生成的CO2 依次导入NDIR , 通过NDIR 对CO2 进行测量, 得到TOC 的浓度。湿法氧化基本是在氧化之前经H3PO4 处理样品, 去除无机碳, 而后测量TOC 的浓度。

紫外氧化-非色散红外探测(NDIR) 采用紫外光(185nm)进行照射的原理, 为了得到更精确的结果, 样品中的无机碳在注入紫外反应器前除去, 其方式与湿法氧化相同。

紫外(UV)-湿法(过硫酸盐)氧化-非色散红外探测(NDIR) 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, 但是存在装置相对复杂, 运行成本高的特点。

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