TOC在線檢測儀是一種用于實時監(jiān)測水體中總有機碳（TOC）含量的精密儀器，廣泛應用于制藥、電子、化工、環(huán)境監(jiān)測及科研等領域。其核心功能是通過連續(xù)分析水樣中的有機物含量，為水質控制、污染預警及工藝優(yōu)化提供關鍵數據支持。其基于氧化-檢測原理，將水樣中的有機物轉化為二氧化碳（CO?），再通過非色散紅外探測器（NDIR）或電導率差值法測定CO?濃度，進而換算出TOC值。儀器通常集成自動采樣、流量比例監(jiān)測及自動校正技術，可同步測量溫度、pH、電導率等參數，實現(xiàn)多參數聯(lián)動分析。
1、進樣與預處理系統(tǒng)（Sample Inlet and Pre-treatment System）
功能：自動采集待測水樣，并進行必要的前處理，確保樣品符合檢測要求。
主要部件：
進樣泵：通常為蠕動泵或隔膜泵，用于穩(wěn)定輸送水樣。
過濾器/濾網：去除水樣中的顆粒物、懸浮物，防止堵塞管路或干擾檢測。
脫氣裝置（可選）：去除水樣中的溶解性無機碳（DIC，如CO?、HCO??），避免對TOC測量產生干擾，尤其在非吹掃法中常用。
溫度調節(jié)裝置（可選）：將水樣恒溫至設定溫度（如25°C），保證測量穩(wěn)定性。
2、試劑系統(tǒng)（Reagent System）
功能：提供消解和反應所需的化學試劑。
主要試劑：
氧化劑：如過硫酸鈉（Na?S?O?）、persulfate，用于在高溫或紫外光下產生強氧化性的自由基（SO??·）。
酸化劑：如磷酸（H?PO?）或鹽酸（HCl），用于酸化水樣，將無機碳（IC）轉化為CO?并吹脫去除，從而得到TC（總碳）與IC之差即為TOC。
結構：
試劑瓶：儲存氧化劑和酸液。
計量泵或比例閥：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/氧化反應單元（Digestion/Oxidation Unit）
功能：將水樣中的有機物徹d氧化為二氧化碳（CO?），是TOC測定的關鍵步驟。
常見技術類型：
UV過硫酸鹽氧化法（UV-Persulfate）：
結構：包含UV燈（發(fā)射185nm/254nm紫外光）和過硫酸鹽試劑。
原理：UV光激發(fā)過硫酸鹽產生強氧化性自由基，同時UV光本身也能直接分解部分有機物。
高溫催化氧化法（High-Temperature Catalytic Oxidation,HTC）：
結構：包含高溫爐（680°C~900°C）、催化劑（如鉑、二氧化鈦）和載氣系統(tǒng)（如高純氮氣或空氣）。
原理：在高溫和催化劑作用下，有機物被完q氧化為CO?。
紫外線（UV）直接氧化法（僅適用于低TOC水樣）：
結構：僅使用高強度UV燈。
氧化能力較弱，適用于超純水監(jiān)測。
4、無機碳（IC）去除單元（Inorganic Carbon Removal）
功能：在測量TOC前，去除水樣中的無機碳，避免干擾。
方法：
酸化吹掃法：z常用。加入酸后，通過通入載氣（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?。
結構：酸化腔室、氣體入口、吹掃管路、氣液分離器。
5、檢測器（Detector）
功能：檢測氧化后產生的CO?量，并將其轉換為電信號。
主要類型：
非分散紅外檢測器（NDIR,Non-Dispersive Infrared）：
最主流技術。CO?對特定波長（4.26μm）的紅外光有強吸收。
結構：紅外光源、測量氣室、參比氣室、紅外探測器。
優(yōu)點：靈敏度高、穩(wěn)定性好、壽命長。
電導率檢測器（Conductivity Detector）：
原理：測量CO?溶于水后形成的碳酸導致的電導率變化。
結構：電導池、電極。
優(yōu)點：結構簡單、成本低；缺點：易受水中離子干擾，精度較低，多用于低濃度TOC測量。
6、控制系統(tǒng)與數據處理單元（Control&Data Processing Unit）
功能：設備的“大腦”，協(xié)調各模塊工作，處理信號，計算結果。
組成：
微處理器/PLC：執(zhí)行控制邏輯。
電路板：驅動泵、閥門、加熱器、檢測器等。
算法軟件：根據檢測信號計算TOC濃度（單位：ppb或ppm），進行溫度補償、零點校準、斜率校準等。
顯示屏：本地顯示實時TOC值、狀態(tài)、報警信息等。
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（通常為高純氮氣或壓縮空氣），用于吹脫CO?或將CO?載入檢測器。
結構：氣瓶或氣源接口、減壓閥、流量計、電磁閥、過濾器。
8、廢液排放系統(tǒng)（Waste Disposal System）
功能：收集并排出反應后的廢液和廢氣。
結構：廢液收集瓶、排氣管（可能帶活性炭過濾器以吸附有害氣體）。
9、外殼與防護結構
材質：工程塑料或金屬外殼。
防護等級：通常為IP65或更高，防塵防水，適應工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境。
散熱設計：高溫部件（如HTC爐）需良好散熱。
