總碳（TC）= 有機碳（TOC）+ 無機碳（IC）
當樣品中也含有無機碳時，分析儀就無法單獨測量有機碳,，因此大多數(shù)TOC分析儀就測量樣品中的TC和IC,，然后相減，差值即為TOC,。
總碳（TC） - 無機碳（IC）= 有機碳（TOC）
實測值 實測值 計算值
TOC 分析儀也可以先吹除無機碳,，然后再測量碳含量，測量結果不含無機碳,。此時測得的總碳即為樣品的 TOC,。該測量值也稱為“不可吹除有機碳（Non-Purgeable Organic Carbon，NPOC）”,。
TC = TOC = NPOC
有些 TOC 分析儀既可以測量 IC,，又可以去除 IC，從而給操作員很大的操作靈活性,，可以根據(jù)樣品中的 IC 含量來選擇操作方法。當樣品中的 IC 小于 TOC 時,，分析儀無需去除 IC 即可測得準確結果,。分析儀可以直接測量 IC，然后用 TC 減去 IC,，即得到 TOC,。
但當 IC 較高且 TOC 較低時（例如，IC = 10倍的TOC）,，如果不去除或降低 IC,，則 TOC 測量結果就會變得不穩(wěn)定。在下面的示例中,，儀器測量 TC 和 IC 以計算 TOC,，TC 和 IC 都很高（IC 是 TC 的組成部分），測量 TC 和 IC 的儀器誤差在終 TOC 計算值中占有很大比例,。如果在進行分析之前先去除或降低 IC,，就能提高儀器的分析性能。
例如,，樣品中含 100 ppb TOC 和 1900 ppb IC,。我們假設儀器測量 TC 和 IC 的準確度為2％。一種情況是不去除 IC,，另一種情況是將 IC 降到 100 ppb（見表1）,。
在 IC 較高,、TOC 較低的情況下，去除或降低 IC 能夠提高儀器的分析性能,。一般來說,，在使用 Sievers* TOC 分析儀時，如果 IC 高出 TOC 預期值的10倍以上,，我們建議降低或去除 IC,。
去除和降低IC的方法
有些 TOC 分析儀用氣體來吹掃樣品，以去除 IC,，而剩下的碳就是需要測量的有機碳,。吹掃樣品是去除 IC 的有效方法，但需要考慮以下幾個問題：
1. 吹掃氣體的純度（以免氣體中的有機物污染樣品）,。
2. 揮發(fā)性有機物的流失,。
3. 如果不能100%去除IC，則留下的 IC 可能被報告為 TOC,，從而給分析系統(tǒng)帶來誤差,。
4. 吹掃氣體會增加成本、提高維護要求,、延長樣品制備和分析時間,。
5. 在 EPA TOC 方法415.3（“確定水源和飲用水的總有機碳含量和254 nm的特定紫外吸光度”）中，USEPA 規(guī)定20分鐘的吹掃時間,，氣體流量為100-200毫升/分鐘,，確保將 IC 含量降到低，以測量 TOC,。在實踐中,，吹掃時間通常為3-10分鐘，具體時間可以根據(jù)儀器生產(chǎn)廠的建議和樣品的特性而定,。
| 表1. 去除和未去除IC的示例計算顯示了對TOC結果的影響 |
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| 實際 TC | 測得 TC （有2％誤差） | 實際 IC | 測得 IC （有2％誤差） | 可能的算得 TOC |
| 未去除 IC | 2000 ppb | 1960-2040 ppb | 1900 ppb | 1862-1938 ppb | 22-178 ppb |
| 去除 IC | 200 ppb | 196-204 ppb | 100 ppb | 98-102 ppb | 94-106 ppb |
Sievers 技術采用無需氣體的 ICR（無機碳去除器）來降低 IC 含量,。該方法已獲得 USEPA 批準用于合規(guī)監(jiān)測。
ICR的工作原理
在去除 IC 時,，ICR 首先酸化樣品,，以將 IC 全都變成CO2 的形式。酸化之前,，IC 以離子形式和非離子形式存在,。離子形式包括碳酸鹽和碳酸氫鹽，非離子形式為 CO2,。離子形式和非離子形式的含量比例取決于 pH 值,。酸化樣品可以將 IC 全都轉化為 CO2，以方便將其吹除,。
CO2 → HCO3- → CO32-
低 ← pH 值 ← 高
當分析儀探測到連接無機碳去除器（ICR）時,，會自動進行樣品酸化,，所使用的酸劑同正常 TOC 分析時使用的酸劑相同，因而無需添加其他試劑,。樣品酸化之后,，會流過 ICR 中能滲透 CO2 的脫氣模塊。ICR 還配有真空泵,，用于將脫氣模塊外部抽成真空,，以去除樣品中的無機碳（CO2）。內(nèi)置的化學捕集器先“凈化”通過脫氣模塊的空氣,，去除空氣中的全部有機物,，以免污染樣品。IC 的去除率可達95-99％,。無需去除 IC,，因為 Sievers TOC 分析儀會測量剩余的 IC，然后用 TC 減去 IC 得到 TOC,。
IC 含量被大大降低,，從而提高了儀器的分析性能。這種降低或去除 IC 的方法有以下優(yōu)點,。
1. 無需吹掃氣體,，因而成本較低，去除 IC 的過程更簡單,。
2. 樣品脫氣同樣品分析直接連在一起,，因而無需花額外時間來降低或去除 IC。
3. 此過程使揮發(fā)性有機碳（VOC,，Volatile Organic Carbon）的流失降低到少。進水中流失的 VOC 會降低進水和出水之間的TOC去除率的計算值,。
4. 此過程由分析儀自動完成,，無需人員手動操作。
如果無需去除 IC,，操作員可以用 ICR 的開啟和關閉設置來繞過 ICR,，方便地轉換到正常監(jiān)測模式。
應用建議
當 IC 含量超過 TOC 的10倍時,，應考慮使用 ICR,。常見的應用包括監(jiān)測原始地表水和地下水。有時,，降低或去除 IC 也有利于監(jiān)測成品飲用水,。
對于在線連續(xù)監(jiān)測的應用，應對所有樣品啟用 ICR,，并保持 ICR 的運行,。ICR 安裝在 Sievers M 系列實驗室型,、便攜式、在線型 TOC 分析儀的機箱內(nèi)部,，環(huán)保效果較佳,，使用方便，占據(jù)空間小,。
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