总有机碳分析仪，是指用于测定溶液中的总有机碳(TOC)的仪器。其测定原理是溶液中有机碳经氧化转化为二氧化碳，在消除干扰物质后由检测器测得二氧化碳含量。利用二氧化碳与总有机碳之间碳含量的对应关系，对溶液中的总有机碳进行定量测定。总有机碳分析仪的测定方式主要有三种类型。湿法氧化-非色散红外检测，该方式是在样品经过酸性过硫酸钾氧化之前经磷酸处理待测样品，去除无机碳后测定TOC的浓度。但湿法氧化对于含腐殖酸等高相对分子质量化合物的水体氧化不充分。紫外-湿法氧化-非色散红外检测，该方式是紫外氧化和湿法氧化两者的协同作用，针对紫外氧化法无法用于高含量TOC的复杂水体，两者的协同可以测量污染较重的水体。高温催化燃烧氧化-非色散红外检测，样品中有机碳在高温催化氧化条件下转化为二氧化碳后经非色散红外(NDIR)检测，因高温燃烧相对彻底，适用于污染较重水体或是复杂水体，但需考虑样品的高盐分对于测定结果的影响问题。此外紫外氧化-非色散红外检测、电阻法、紫外吸收光谱、电导法等方式均因稳定性差或对颗粒状、高相对分子质量有机物氧化不完全而未能用于土壤学领域。将土壤、沉积物样品处理成为溶液样品时需要考虑一定粒度的漂浮物或可沉固体物质的处理问题。
TOC表示污水中总有机碳的含量，也是表征水体受有机物污染程度的一个指标用TOC、TOD法所测定的理论值总有机碳分析仪准确度高，是目前对水质各指标测定中不可缺少的方法
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。
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分析仪主要由以下几个部分构成：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。
燃烧氧化—非分散红外吸收法，按测定TOC值的不同原理又可分为差减法和直接法两种。
⒈差减法测定TOC值的方法原理
水样分别被注入高温燃烧管（900℃）和低温反应管（150℃）中。经高温燃烧管的水样受高温催化氧化，使有机化合物和无机碳酸盐均转化成为二氧化碳。经反应管的水样受酸化而使无机碳酸盐分解成为二氧化碳，其所生成的二氧化碳依次导入非分散红外检测器，从而分别测得水中的总碳（TC）和无机碳（IC）。总碳与无机碳之差值，即为总有机碳（TOC）。
⒉直接法测定TOC值的方法原理
将水样酸化后曝气，使各种碳酸盐分解生成二氧化碳而驱除后，再注入高温燃烧管中，可直接测定总有机碳。但由于在曝气过程中会造成水样中挥发性有机物的损失而产生测定误差，因此其测定结果只是不可吹出的有机碳值。
超临界水氧化法
超零界水氧化（Supercritical Water Oxidation — SCWO）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。
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（又称选择性电导率法）。采用两种电导率法的TOC分析仪校验结果都很稳定，检测精度高。这两种技术主要的区别在于，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。
三、水样中TOC的分析步骤
1.试剂准备
（1）邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）：基准试剂
（2）无水碳酸钠：基准试剂
（3）碳酸氢钠：基准试剂
（4）氧化碳蒸馏水
2.标准贮备液的制备
（1） 有机碳标准贮备液：称取干燥后的适量KHC8H4O4，用水稀释，一般贮备液的浓度为400mg/L碳。
（2） 无机碳标准贮备液：称取干燥后适量比例的碳酸钠和碳酸氢钠，用水稀释，一般贮备液的浓度为400mg/L无机碳。
3.有机碳、无机碳标准溶液的配制
从各自的贮备液中按要求稀释得来。
4.校准曲线的绘制
由标准溶液逐级稀释成不同浓度的有机碳、无机碳标准系列溶液，分别注入燃烧管和反应管，测量记录仪上的吸收峰高，与对应的浓度作图，绘制校准曲线。
5.水样测定
取适量水样注入TOC仪器进行测定，所得峰高从标准曲线上可读出相应的浓度，或由仪器自动计算出结果。
6. 计算
差减法：总有机碳（mg/L）=总碳－无机碳
直接法：总有机碳（mg/L）=总碳
TOC分析步骤
⒈试剂准备
⑴邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）：基准试剂
⑵无水碳酸钠：基准试剂
⑶碳酸氢钠：基准试剂
⑷氧化碳蒸馏水
⒉标准贮备液的制备
⑴ 有机碳标准贮备液：称取干燥后的适量KHC8H4O4，用水稀释，一般贮备液的浓度为400mg/L碳。
⑵ 无机碳标准贮备液：称取干燥后适量比例的碳酸钠和碳酸氢钠，用水稀释，一般贮备液的浓度为400mg/L无机碳。
⒊有机碳、无机碳标准溶液的配制
从各自的贮备液中按要求稀释得来。
⒋校准曲线的绘制
由标准溶液逐级稀释成不同浓度的有机碳、无机碳标准系列溶液，分别注入燃烧管和反应管，测量记录仪上的吸收峰高，与对应的浓度作图，绘制校准曲线。
⒌水样测定
取适量水样注入TOC仪器进行测定，所得峰高从标准曲线上可读出相应的浓度，或由仪器自动计算出结果。
⒍ 计算
差减法：总有机碳（mg/L）=总碳－无机碳
直接法：总有机碳（mg/L）=总碳
目前，越来越重视水中有机物的污染情况。TOC的检测必不可少，各种类型的TOC分析仪器在这些部门也得到了比较广泛的应用。
四：TOC分析仪/TOC测定仪介绍
1：两部分组成，高温消解装置，分析装置
CE-440有机元素分析仪
美国CE-440可以检测所有有机元素物质中的碳氢氧氮硫五种元素，还拥有专利的水平进样系统，没有记忆效应带来的误差，动态和静态相结合的专利燃烧技术以及良好的密封系统，使有机元素分析仪（CE-440）每次做样所用消耗品少。的设计理念和结构还使得有机元素分析仪（CE-440）的分析速度和精度都成为行业的。
操作模式：CHN,CNS,N,S,O
测定范围：C: 0.0002-30mg abs.(or 100%)
H: 0.001-30mg abs.(or 100%)
N: 0.001-20mg abs.(or 100%)
S: 0.003-10mg abs.(or 100%)
标准偏差：≤0.1%
样品称样：0.001~500mg
进样器： 64位全自动进样器/一位自动进样器/手动进样器
分解温度：950~1200℃（锡容器燃烧时达1800℃）
气体纯度：He:99.995% ( 纯度 ) O2：99.995% ( 纯度 )
测量值输出：PC机屏幕显示与打印机打印出完整的元素的百分含量
数据接口：V24/R232C标准接口
电源： 110/220V，50HZ
