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有機(jī)碳、無機(jī)碳檢測

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發(fā)布時間：2025-08-29 16:39:43 更新時間：2025-08-28 16:39:47

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

有機(jī)碳與無機(jī)碳檢測項目

有機(jī)碳（TOC）和無機(jī)碳（IC）的檢測是環(huán)境科學(xué)、土壤學(xué)、水質(zhì)分析以及工業(yè)過程控制中的重要項目。有機(jī)碳通常來源于生物活動、化石燃料燃燒或有機(jī)污染物，而無機(jī)碳則包括碳酸鹽、碳酸氫鹽等無機(jī)化合物，常見于水體、土壤和沉積物中。檢測這些碳形式有助于評估環(huán)境質(zhì)量、污染水平、碳循環(huán)過程以及生態(tài)系統(tǒng)健康狀況。例如，在水質(zhì)監(jiān)測中，總有機(jī)碳（TOC）是衡量水體有機(jī)污染的關(guān)鍵指標(biāo)，而無機(jī)碳則影響水的pH值和緩沖能力。此外，在土壤科學(xué)中，有機(jī)碳含量與土壤肥力密切相關(guān)，而無機(jī)碳則反映地質(zhì)過程。因此，準(zhǔn)確檢測有機(jī)碳和無機(jī)碳對于環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)管理和工業(yè)應(yīng)用具有重要意義。

檢測儀器

檢測有機(jī)碳和無機(jī)碳通常使用專門的儀器，主要包括總有機(jī)碳分析儀（TOC Analyzer）、元素分析儀和分光光度計等。總有機(jī)碳分析儀是核心設(shè)備，它通過高溫催化氧化或紫外氧化法將樣品中的碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，然后使用非分散紅外檢測器（NDIR）或電導(dǎo)率檢測器測量二氧化碳的濃度。常見的品牌包括Shimadzu、GE Analytical Instruments和Hach的TOC分析儀。對于無機(jī)碳檢測，部分TOC分析儀集成了無機(jī)碳測量模塊，通過酸化樣品釋放二氧化碳后進(jìn)行檢測。此外，元素分析儀（如Elementar vario系列）也可用于碳含量的測定，但通常需要樣品預(yù)處理。分光光度計則用于某些特定方法，如使用化學(xué)試劑進(jìn)行比色分析，但精度較低，適用于快速篩查。

檢測方法

有機(jī)碳和無機(jī)碳的檢測方法主要基于樣品的氧化和檢測原理。對于總有機(jī)碳（TOC）的測定，常見方法包括高溫催化氧化法（HTCO）、紫外-過硫酸鹽氧化法（UV-Persulfate）和燃燒法。高溫催化氧化法適用于各種樣品類型，通過加熱至680-950°C在催化劑作用下將有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為CO2，然后使用NDIR檢測。紫外-過硫酸鹽氧化法則利用紫外光和過硫酸鹽氧化有機(jī)碳，適用于水樣分析，操作簡單但可能受干擾。無機(jī)碳（IC）的檢測通常采用酸化法，即向樣品中加入酸（如磷酸），使無機(jī)碳以CO2形式釋放，然后通過滴定或紅外檢測測量?？偺迹═C）的測定則包括有機(jī)碳和無機(jī)碳之和，通過直接氧化樣品實(shí)現(xiàn)。樣品預(yù)處理是關(guān)鍵步驟，例如過濾去除顆粒物或酸化去除無機(jī)碳以避免干擾。標(biāo)準(zhǔn)操作流程包括校準(zhǔn)、空白測試和樣品分析，以確保準(zhǔn)確性和重復(fù)性。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

有機(jī)碳和無機(jī)碳的檢測遵循國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，以確保結(jié)果的可比性和可靠性。對于水質(zhì)分析，常用標(biāo)準(zhǔn)包括ISO 8245（水質(zhì)-總有機(jī)碳的測定）、US EPA Method 415.3（總有機(jī)碳測定）和GB/T 13193（中國國家標(biāo)準(zhǔn)-水質(zhì) 總有機(jī)碳的測定）。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了樣品采集、保存、預(yù)處理和分析方法，例如使用高溫氧化或化學(xué)氧化技術(shù)。土壤和沉積物檢測則參考ISO 10694（土壤質(zhì)量-總碳的測定）和ASTM D4373（土壤中碳酸鹽含量的標(biāo)準(zhǔn)測試方法），這些標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)樣品干燥、研磨和酸化步驟。在工業(yè)應(yīng)用中，如制藥或電子行業(yè)，可能采用USP <643>（藥典標(biāo)準(zhǔn)）或ASTM D7573（水樣中總有機(jī)碳的測定）。檢測標(biāo)準(zhǔn)通常要求使用認(rèn)證參考物質(zhì)進(jìn)行校準(zhǔn)，控制空白值，并報告不確定度，以確保數(shù)據(jù)質(zhì)量符合法規(guī)要求，如環(huán)境保護(hù)或食品安全標(biāo)準(zhǔn)。