水质总有机碳（TOC）与溶解有机碳（DOC）测定

水质总有机碳（TOC）与溶解有机碳（DOC）测定

国内标准：HJ 501‑2009《水质 总有机碳的测定 燃烧氧化‑非分散红外吸收法》中华人民共...；国际参考：ISO8245、ISO 20236。TOC = DOC + POC（颗粒有机碳）；DOC 定义：水样通过 0.45 μm滤膜之后测得的有机碳。

一、基本术语

1. TC 总碳：全部碳 = 有机碳 + 无机碳

2. IC（TIC）总无机碳：碳酸盐、碳酸氢盐、溶解 CO₂

3. TOC 总有机碳：水样全部有机碳（溶解 + 悬浮颗粒态）

4. 差减法：\(\boldsymbol{TOC=TC‑IC}\)

5. 直接法（NPOC）：酸化吹扫除去无机碳，直接测剩余有机碳；会损失挥发性有机碳 POC中华人民共...

6. DOC 溶解有机碳：水样经0.45 μm 滤膜过滤，滤液测定得到有机碳；代表溶解态有机碳，不含悬浮颗粒物有机碳ISO。

注意：DOC 没有单独国标方法，用 TOC 分析仪，增加过滤前处理实现 DOC 测定。

二、测定原理（两种主流氧化方式）

1. 高温燃烧氧化‑非分散红外法（HTCO‑NDIR，HJ501‑2009）中华人民共...

水样注入燃烧炉（680‑950 ℃，铂 / 钴催化剂），所有碳氧化生成\(\boldsymbol{CO_2}\)；脱水后进入NDIR 检测器，CO₂红外吸收强度与浓度成正比定量。

2. 紫外‑过盐湿氧化法（UV‑Persulfate）

水样加过钠，紫外照射产生强自由基氧化有机物为CO₂；适合低浓度清洁水、纯水；对高腐殖质、大分子难氧化物质氧化效率低于高温燃烧法。

DOC：水样先过 0.45 μm 滤膜，取滤液，再按 TOC 仪器方法测定，得到 DOC。滤膜优先选PVDF，禁止醋酸纤维滤膜，会溶出有机碳造成结果偏高。

三、水样采集、保存与前处理

TOC 样品（不过滤）

1. 容器：预灼烧（450 ℃，4 h）棕色玻璃瓶 / TOC 进样瓶；

2. 采样后尽快分析；4 ℃避光保存；可加调 pH≤2 抑制微生物；7 天内完成分析。

3. 含大颗粒悬浮物样品测试前充分摇匀。

DOC 样品（关键前处理）

1. 采样后4 h 内完成过滤；0.45 μm PVDF 滤膜，弃去前 2‑3 mL 滤液，收集滤液；

2. 滤液调 pH≤2，4 ℃避光保存，7 天内测定；

3. 过滤全程避免手套、滤纸引入有机碳污染。

四、仪器、试剂

1. TOC 分析仪（高温燃烧或过盐氧化，配 NDIR 检测器）；自动进样器；0.45 μm PVDF 针式滤膜。

2. 试剂

3. 无碳高纯水；

4. 有机碳标准：邻苯二甲酸氢钾 KHP；

5. 无机碳标准：碳酸钠 + 碳酸氢钠；

6. 磷酸 / （优级纯，用于酸化吹扫）；

7. 载气：高纯氧气。

五、分析流程

TOC 测定

1. 仪器开机，做系统空白；标准曲线（至少 5 点，覆盖样品浓度）；

2. 差减法模式：进样测 TC；再进样测 IC；计算\(\boldsymbol{TOC=TC‑IC}\)；

3. 直接法 NPOC 模式：酸化吹扫去除无机碳，直接读数；

4. 每批带空白、质控标样；高浓度水样用无碳水稀释。

DOC 测定

1. 水样 0.45 μm 过滤，收集滤液；

2. 滤液上机，和 TOC 完全一样的仪器程序（差减法或 NPOC），得到DOC；

3. 颗粒有机碳：\(\boldsymbol{POC=TOC‑DOC}\)。

六、方法检出限（HJ501‑2009）

七、干扰与注意事项

1. 挥发性有机碳 POC：直接 NPOC 法会吹跑 VOC，结果偏低；高 VOC 水样必须用差减法 TC‑IC模式中华人民共...。

2. 物、硫氰酸盐、单质炭颗粒会被计为有机碳，带来正干扰中华人民共...。

3. 滤膜污染：做 DOC 务必做滤膜空白，扣除滤膜溶出碳。

4. 高盐、高氯离子水样：需要除卤素装置，防止腐蚀催化剂与检测器。

5. 样品浑浊：TOC 测试要充分混匀；颗粒过大容易堵进样针，可适当稀释。

八、质量控制要点

1. 全程序空白应低于检出限；

2. 标准物质回收率 80%‑120%；平行样相对偏差≤10%；

3. 每 10 个样品插入质控样；

4. DOC 必须同步做滤膜空白。

九、TOC 与 DOC 对比简表

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