基本原理是：先把水中有機物的碳氧化成二氧化碳，消除干擾因素后由二氧化碳檢測器測定，再由數據處理把二氧化碳氣體含量轉換成水中有機物的濃度。經過不斷的研究實驗，TOC檢測方法從傳統的復雜技術漸漸變成便捷準確。
TOC的測量早已經成為環境檢測領域*的項目,廣泛應用于污染源、海水、工業廢水、制藥業、電子制造業等方面。近年來,隨著電子技術、新材料、新工藝、新的光學器件的發展,尤其是計算機技術的日新月異,分析監測儀器技術有了很大提高,儀器的性能、自動化程度和幾何尺寸都達到了新的水平。
一、濕法氧化(過硫酸鹽)-非色散紅外探測(NDIR)
該方法是在氧化之前經磷酸處理待測樣品,去除無機碳,而后測量TOC的濃度。現代的TOC連續分析儀中，絕大部分都是濕法氧化。濕法氧化對于復雜的水體(例如:腐殖酸、高分子量化合物等)氧化不充分,所以不適用TOC含量高的水體,但是對于常規水體如地表水、常規海水還是可以的。
二、高溫催化燃燒氧化-非色散紅外探測（NDIR)
高溫催化燃燒氧化的應用時間遠比濕法氧遲，但是因為高溫燃燒相對*,可以適用于污染較重的江河、海水以及工業廢水等水體。
三、紫外氧化-非色散紅外探測(NDIR)
其方式與濕法氧化相同，不過是采用紫外光(185nm)進行照射的原理,在樣品進入紫外反應器之前去除無機碳，得到更精確的結果。紫外氧化法,對于顆粒狀有機物、藥物、蛋白質等高含量TOC是不適用的,但可以用于原水、工業用水等水體。
四、紫外(UV)-濕法(過硫酸鹽)氧化-非色散紅外探測(NDIR)
這種方式是紫外氧化和濕法氧化兩者協同作用,相互補充,相互促進,氧化降解效果優于其中任何一種方法。針對紫外氧化無法用于高含量TOC水體，兩者的協同可以測量污染較重的水體，但是存在裝置相對復雜,運行成本高的特點。
五、電阻法
該法是近年來開始應用的技術,其原理是在溫度補償前提下,測量樣品在紫外線氧化前后電阻率的差值來實現的。但該方法對被測量的水體來源要求比較苛刻,只能用相對潔凈的工業用水和純水,應用方向單一。
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