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TOC分析通常分為直接測定法和間接測定法。直接測定法一般是通過將無機碳（IC）除去后測定全碳（TC）的方法，適用于測定IC含量高的水樣，但容易損失水樣中揮發性的有機碳（POC）。
IC的處理方法采用酸化曝氣處理法，將水樣酸化至pH<3，CO32-和HCO3-轉化成碳酸，產生二氧化碳，再通過曝氣去除CO2。由于在曝氣過程中會造成水樣中揮發性有機物（VOC）的損失，因此直接法的測定結果僅能代表不可吹出的有機碳（NPOC）含量。樣品中無機碳含量較高時，因其干擾對有機碳的測定，所以必須消除廢水中無機碳的干擾，在測定前要對樣品進行預處理。
在間接測定法中，TOC是通過TC減去IC得到，將所有的碳氧化得到TC，IC則是通過測定樣品經酸分解的CO2量得到的，適用于測定IC比TOC低的水樣。
差減法存在以下幾方面的不足：（1）差減法對水樣進行兩次測定，分別得出IC和TC，所以要求配備一個外接采樣器，以保證IC和TC測定時的水質一致，這在污染物有時空分布的情況下，是很難做到的；（2）由于要分別測定水樣的IC和TC，故在儀器標定時也同樣要求IC和TC兩種標樣，這樣就增加了儀器的復雜程度；（3）測量周期較長；（4）對產生的CO2量進行兩次積分測量增大了儀器的誤差。
氧化技術
測定TOC時使用的氧化有機污染物的方法分為干法氧化和濕法氧化兩類，更具體來說，主要有以下幾種：高溫催化燃燒氧化、過硫酸鹽氧化、紫外光（UV）/過硫酸鹽氧化、紫外光（UV）氧化等。干法氧化（高溫催化燃燒氧化）的特點是檢出率較高，氧化能力強，操作簡單、快速。濕法氧化特點是準確度高、進樣量大、靈敏度高、安全性能好，但費時。
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