所有有機分子中都含有碳：總有機碳 (TOC) 是物質(zhì)中有機碳濃度的量度，被認為是物質(zhì)污染或純度的最佳指標。還可以測量無機碳 (TIC)、總碳 (TC) 甚至可吹掃和不可吹掃有機碳（POC 和 NPOC）的水平。
作為一種分析技術(shù)，TOC 使各行各業(yè)的公司能夠了解他們使用的水是否足夠干凈，適合他們的流程和目的，并且一旦離開他們的場地就不會導致環(huán)境破壞。
TOC 還可以測試不同行業(yè)使用的不同清潔方法，幫助確保需要無污染水的系統(tǒng)可以放心地這樣做。
水在各種工業(yè)過程中有許多應(yīng)用。例如，它用于制藥工業(yè)、半導體制造和發(fā)電。飲用水還必須不含潛在的有害污染物。
這些以及其他應(yīng)用都依賴于純凈的水。如果它被污染或污染，那么它可能會給行業(yè)及其客戶或消費者帶來非常嚴重的問題和挑戰(zhàn)。
例如，在制藥行業(yè)，高純水是多個生產(chǎn)過程中必不可少的組成部分之一。細菌污染會嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。
水中的污染物可能是由于過濾系統(tǒng)故障，或存儲或其他組件或過程的問題。
通常需要以這種方式測試的水類型是：
公共飲用水供應(yīng)
工業(yè)廢水
發(fā)電廠的水
制藥商使用的水
電子制造中的用水量
需要對水進行測試的兩個主要原因是用于工藝或質(zhì)量控制，或遵守特定法規(guī)。通過測試水的純度和測量污染物的水平，工業(yè)可以幫助保護他們的工藝、產(chǎn)品和消費者。
任何 TOC 分析都涉及三個階段：
采樣
氧化
檢測
可以手動或使用自動進樣器將樣品引入分析儀。
大多數(shù) TOC分析儀使用流動注射樣品引入技術(shù)，其中注射泵通過 6/8 端口閥將等分樣品抽入儲液罐，切換閥門，然后添加稀釋劑，然后將樣品注入燃燒爐或 UV 池. 一些更先進的系統(tǒng)不需要水庫。
另一種樣品引入方法是使用直接注入樣品引入，其中樣品直接注入到爐內(nèi)的催化劑上。
流動注射是一種通常用于非常干凈的樣品的技術(shù)，因為 6/8 通閥和注射泵都容易受到顆粒的影響，要么阻塞流動或損壞密封件。直接進樣方法可以處理“更重和更臟”的樣品，因為它沒有可能被堵塞的閥門或密封件。
氧化方法有很多種，最常見的三種是
光催化氧化 - 使用紫外線
化學氧化 - 使用過硫酸鈉和紫外線的組合
高溫燃燒——結(jié)合使用氧化催化劑和高溫。
如今，簡單的光催化氧化儀器不太常見，重要的是高溫系統(tǒng)具有足夠高的范圍以確保所有碳鍵都可以斷裂。
TOC分析儀使用兩種類型的檢測系統(tǒng)：
非色散紅外 (NDIR)
電導檢測器。
NDIR 通過分析二氧化碳在光譜的紅外區(qū)域的吸收光譜來測量二氧化碳的含量。樣品產(chǎn)生的 CO2 在紅外線源和檢測器之間通過；吸收曲線的差異表明樣品中的 CO2 水平不同
電導檢測器測量樣品中溶解二氧化碳的水平，因為這種溶解的二氧化碳會形成（非常）弱酸。電導率的差異表明樣品中 CO2 的含量不同。
NDIR 探測器更為常見；它們更穩(wěn)健，不易受到離子干擾，通常可以在更寬的動態(tài)范圍內(nèi)工作。
電導檢測器更便宜，不需要載氣，但它們的動態(tài)范圍更有限，更容易受到干擾。
使用 TOC 分析，您可以測量樣品中不同形式的碳：
總有機碳 (TOC)
總碳 (TC)
總無機碳 (TIC)
可凈化有機碳 (POC)
不可吹掃有機碳 (NPOC)
溶解有機碳 (DOC)
雖然 TOC 是迄今為止測量不同行業(yè)和應(yīng)用最普遍的參數(shù)，但有時需要了解其他碳形式的含量，因此 TOC分析儀可以測量上述所有不同的碳種類非常重要。
TOC 將確定樣品中所有有機化合物的總和，但它是一種非特定的測量形式。這意味著它無法確定存在哪些單獨的有機化合物。
大多數(shù)化合物是數(shù)千種不同有機碳化合物的復雜組合。
在 TOC 分析中，有兩種常用的計算/方法可用于確定 TOC 值。它們是微分法和NPOC法。
微分法需要兩次分析測量。一種測量樣品中的總碳，另一種測量總無機碳（樣品被酸化，釋放的無機碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，然后測量）。然后使用簡單的 TOC = TC – TIC 公式計算 TOC 值。
NPOC 方法通過酸化樣品并吹掃幾分鐘以驅(qū)除吹掃的碳來執(zhí)行。然后分析等分試樣，并將 NPOC 值視為與 TOC 值相同。
微分法的優(yōu)點是最終答案包括揮發(fā)性有機碳，但如果原始樣品中無機碳的含量特別高，則此方法不太適合。由于需要兩個等分試樣，因此總測量時間也更長。
NPOC 方法對 TIC 含量高的樣品效果更好，但這種方法的缺點是無法測量揮發(fā)性有機碳化合物。
大多數(shù) TOC分析儀允許使用任何一種方法，有些儀器在使用 NPOC 方法時甚至會給出 TIOC 值。
