TOC总有机碳分析仪是通过测定水中碳的含量来表示水体中有机物总量的仪器。由于TOC可以很直接地用来表示有机物的总量，因而它被作为评价水体中有机物污染程度的一项重要参考指标，所以TOC总有机碳分析仪在各个领域应用广泛。
市面上常见的TOC总有机碳分析仪都有两大基本功能：第一，首先将水中的总有机碳充分氧化，生成二氧化碳CO2；第二，测试新产生的CO2。不同品牌和型号的TOC总有机碳分析仪的区别在于实现这两大基本功能的方法不同。常用的氧化技术有：燃烧氧化法、紫外线氧化法以及超临界氧化法；而对CO2的检测方法又分：非分散红外线检测，直接电导率检测以及选择性薄膜电导率检测。
1.紫外线氧化法
使用UV灯照射待测水样，水会分解成羟基和氢基，羟基和氧化物结合会生成CO2和水，然后检测新生成的CO2即可计算出总有机碳含量。在使用紫外线氧化法时，通过添加二氧化钛，过硫酸盐等可以提高氧化能力。紫外线氧化法的优点是氧化效率高，保养简单，缺点是UV灯管需要定期更换。
2.燃烧氧化法
其中燃烧氧化—非分散红外吸收法优势是只需一次性转化，流程简单、重现性好、灵敏度高，缺点是探测器需频繁校准，体积大及预热时间长，必须使用酸、催化剂和载气。TOC总有机碳分析仪主要由进样口、无机碳反应器、有机碳氧化反应（或是总碳氧化反应器）、气液分离器、非分光红外CO2分析器、数据处理部分组成。
3.超临界水氧化法
超零界水氧化技术原先被用于处理大体积废水、污泥和被污染过的土壤。GE是首家将这种技术运用于商业实验室TOC分析仪的公司，当温度和压力高于水的临界点（375°C和3,200psi）时，有机废物迅速被水中的氧化剂彻底氧化。超临界水的特性均可以使有机碳极高效、快速地氧化为二氧化碳，即便存在使用非超临界氧化方式时会造成负干扰的氯化物及其他无机物也无妨。而且使用SCWO技术的TOC总有机碳分析仪对维护和校准的要求也不高。超临界水氧化法的优点在于氧化完全迅速，可以耐受高盐份化合物；缺点是不能检测低TOC浓度的水样。
4.电导率检测法
TOC电导率检测技术能够测量液态的CO2。业界采用的主要有两种电导率检测技术：一种是直接电导率法，另外一种是薄膜电导率检测法。采用两种电导率法的TOC总有机碳分析仪校验结果都很稳定，检测精度高。这两种技术最主要的区别在于，直接电导率法比较容易受杂酸性，卤化有机物等的干扰；而薄膜电导率检测技术抗干扰性更佳。薄膜电导率检测法是GE TOC分析仪使用较多的检测方法，TOC总有机碳分析仪使用的膜能防止杂离子的通过，确保检测的只是CO2的含量，从而使TOC的读数更为精确。
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