1. Konzept des TOC
TOC: Gesamter organischer Kohlenstoff. Beim TOC-Test wird vor der Messung der gesamte organische Kohlenstoff zu CO2 oxidiert. Daher müssen sämtliche anorganischen CO2-, HCO3- usw. vor der Analyse entfernt werden.
2. Geltungsbereich
TOC wird typischerweise verwendet, wenn die Konzentration an organischem Material niedrig ist. Der TOC unterscheidet nicht zwischen dem Anteil des organischen Kohlenstoffs, der metabolisiert (assimiliert) werden kann.
3. Messmethoden
TOC-Analysatoren bestehen aus drei Hauptkategorien: Verbrennungsoxidation, Nassoxidation und photokatalytische Oxidation.
1) Verbrennungsoxidationsmethode
Die Verbrennungsmethode misst den Gesamtkohlenstoff (TC). Dazu muss die Probe mithilfe einer Spritze in einen Hochtemperaturofen mit einem Platin- oder Kobaltkatalysator injiziert werden. Bei diesem Prozess wird das gesamte vorhandene kohlenstoffhaltige Material zu CO2 oxidiert.
2) Nassoxidation - Persulfatoxidation/NDIR-Methode
Es gibt zwei Arten dieser Methode: Persulfatoxidation unterstützt durch UV-(Ultraviolett-)Bestrahlungsaktivierung und erhitzte Persulfatoxidation.
3) Auf Leitfähigkeit- basierende TOC-Methoden, die UV-Oxidation/Leitfähigkeit verwenden, oxidieren typischerweise in CO2 vorhandenes TOC mithilfe von UV-Strahlung in Gegenwart eines Titandioxidkatalysators.
4) Photokatalytische Oxidation im geschlossenen -Kreislauf
Photokatalytische Oxidationsverfahren mit geschlossenem -Kreislauf umfassen eine Titandioxidaufschlämmung und eine 400-nm-Lichtquelle für den Oxidationsprozess. Das geschlossene-Loop-TOC-System nutzt ein geschlossenes-Loop-Design, benötigt kein Trägergas und nutzt die sogenannte dynamische Endpunkterkennung, um sicherzustellen, dass der gesamte Kohlenstoff in der Probe vollständig oxidiert wird. Die Reaktion wird mit einem nicht-dispersiven Infrarotdetektor (NDIR) gemessen. Diese neue Technik ermöglicht die direkte Messung des TOC in einer einzelnen Probe, eliminiert den Verlust von heilbarem organischem Material und erzielt vergleichbare Rückgewinnungen verschiedener organischer Verbindungen im Vergleich zu verbrennungsbasierten TOC-Methoden.