TOC在線檢測(cè)儀是一種用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水體中總有機(jī)碳（TOC）含量的精密儀器，廣泛應(yīng)用于制藥、電子、化工、環(huán)境監(jiān)測(cè)及科研等領(lǐng)域。其核心功能是通過(guò)連續(xù)分析水樣中的有機(jī)物含量，為水質(zhì)控制、污染預(yù)警及工藝優(yōu)化提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。其基于氧化-檢測(cè)原理，將水樣中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳（CO?），再通過(guò)非色散紅外探測(cè)器（NDIR）或電導(dǎo)率差值法測(cè)定CO?濃度，進(jìn)而換算出TOC值。儀器通常集成自動(dòng)采樣、流量比例監(jiān)測(cè)及自動(dòng)校正技術(shù)，可同步測(cè)量溫度、pH、電導(dǎo)率等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)多參數(shù)聯(lián)動(dòng)分析。
1、進(jìn)樣與預(yù)處理系統(tǒng)（Sample Inlet and Pre-treatment System）
功能：自動(dòng)采集待測(cè)水樣，并進(jìn)行必要的前處理，確保樣品符合檢測(cè)要求。
主要部件：
進(jìn)樣泵：通常為蠕動(dòng)泵或隔膜泵，用于穩(wěn)定輸送水樣。
過(guò)濾器/濾網(wǎng)：去除水樣中的顆粒物、懸浮物，防止堵塞管路或干擾檢測(cè)。
脫氣裝置（可選）：去除水樣中的溶解性無(wú)機(jī)碳（DIC，如CO?、HCO??），避免對(duì)TOC測(cè)量產(chǎn)生干擾，尤其在非吹掃法中常用。
溫度調(diào)節(jié)裝置（可選）：將水樣恒溫至設(shè)定溫度（如25°C），保證測(cè)量穩(wěn)定性。
2、試劑系統(tǒng)（Reagent System）
功能：提供消解和反應(yīng)所需的化學(xué)試劑。
主要試劑：
氧化劑：如過(guò)硫酸鈉（Na?S?O?）、persulfate，用于在高溫或紫外光下產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的自由基（SO??·）。
酸化劑：如磷酸（H?PO?）或鹽酸（HCl），用于酸化水樣，將無(wú)機(jī)碳（IC）轉(zhuǎn)化為CO?并吹脫去除，從而得到TC（總碳）與IC之差即為T(mén)OC。
結(jié)構(gòu)：
試劑瓶：儲(chǔ)存氧化劑和酸液。
計(jì)量泵或比例閥：精確控制試劑的添加量。
管路系統(tǒng)：耐腐蝕材料（如PTFE、PFA）制成的管道，連接各部件。
3、消解/氧化反應(yīng)單元（Digestion/Oxidation Unit）
功能：將水樣中的有機(jī)物徹d氧化為二氧化碳（CO?），是TOC測(cè)定的關(guān)鍵步驟。
常見(jiàn)技術(shù)類(lèi)型：
UV過(guò)硫酸鹽氧化法（UV-Persulfate）：
結(jié)構(gòu)：包含UV燈（發(fā)射185nm/254nm紫外光）和過(guò)硫酸鹽試劑。
原理：UV光激發(fā)過(guò)硫酸鹽產(chǎn)生強(qiáng)氧化性自由基，同時(shí)UV光本身也能直接分解部分有機(jī)物。
高溫催化氧化法（High-Temperature Catalytic Oxidation,HTC）：
結(jié)構(gòu)：包含高溫爐（680°C~900°C）、催化劑（如鉑、二氧化鈦）和載氣系統(tǒng)（如高純氮?dú)饣蚩諝猓?/div>
原理：在高溫和催化劑作用下，有機(jī)物被完q氧化為CO?。
紫外線（UV）直接氧化法（僅適用于低TOC水樣）：
結(jié)構(gòu)：僅使用高強(qiáng)度UV燈。
氧化能力較弱，適用于超純水監(jiān)測(cè)。
4、無(wú)機(jī)碳（IC）去除單元（Inorganic Carbon Removal）
功能：在測(cè)量TOC前，去除水樣中的無(wú)機(jī)碳，避免干擾。
方法：
酸化吹掃法：z常用。加入酸后，通過(guò)通入載氣（如N?），將生成的CO?從水樣中吹出。
膜滲透法（可選）：利用選擇性滲透膜分離CO?。
結(jié)構(gòu)：酸化腔室、氣體入口、吹掃管路、氣液分離器。
5、檢測(cè)器（Detector）
功能：檢測(cè)氧化后產(chǎn)生的CO?量，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
主要類(lèi)型：
非分散紅外檢測(cè)器（NDIR,Non-Dispersive Infrared）：
最主流技術(shù)。CO?對(duì)特定波長(zhǎng)（4.26μm）的紅外光有強(qiáng)吸收。
結(jié)構(gòu)：紅外光源、測(cè)量氣室、參比氣室、紅外探測(cè)器。
優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高、穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)。
電導(dǎo)率檢測(cè)器（Conductivity Detector）：
原理：測(cè)量CO?溶于水后形成的碳酸導(dǎo)致的電導(dǎo)率變化。
結(jié)構(gòu)：電導(dǎo)池、電極。
優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低；缺點(diǎn)：易受水中離子干擾，精度較低，多用于低濃度TOC測(cè)量。
6、控制系統(tǒng)與數(shù)據(jù)處理單元（Control&Data Processing Unit）
功能：設(shè)備的“大腦”，協(xié)調(diào)各模塊工作，處理信號(hào)，計(jì)算結(jié)果。
組成：
微處理器/PLC：執(zhí)行控制邏輯。
電路板：驅(qū)動(dòng)泵、閥門(mén)、加熱器、檢測(cè)器等。
算法軟件：根據(jù)檢測(cè)信號(hào)計(jì)算TOC濃度（單位：ppb或ppm），進(jìn)行溫度補(bǔ)償、零點(diǎn)校準(zhǔn)、斜率校準(zhǔn)等。
顯示屏：本地顯示實(shí)時(shí)TOC值、狀態(tài)、報(bào)警信息等。
7、載氣系統(tǒng)（Carrier Gas System）（適用于吹掃法和HTC法）
功能：提供惰性氣體（通常為高純氮?dú)饣驂嚎s空氣），用于吹脫CO?或?qū)O?載入檢測(cè)器。
結(jié)構(gòu)：氣瓶或氣源接口、減壓閥、流量計(jì)、電磁閥、過(guò)濾器。
8、廢液排放系統(tǒng)（Waste Disposal System）
功能：收集并排出反應(yīng)后的廢液和廢氣。
結(jié)構(gòu)：廢液收集瓶、排氣管（可能帶活性炭過(guò)濾器以吸附有害氣體）。
9、外殼與防護(hù)結(jié)構(gòu)
材質(zhì)：工程塑料或金屬外殼。
防護(hù)等級(jí)：通常為IP65或更高，防塵防水，適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。
散熱設(shè)計(jì)：高溫部件（如HTC爐）需良好散熱。
