TOC เป็นการวัดปริมาณอินทรีย์คาร์บอนทั้งหมดในตัวอย่างที่สามารถออกซิไดซ์เป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ได้ ซึ่งสารอินทรีย์ที่ปนเปื้อนในน้ำสามารถนำมาใช้เป็นตัวชี้วัดคุณภาพน้ำ โดยน้ำที่มีการปนเปื้อนของสารอินทรีย์มากจะส่งผลให้มีการละลายของออกซิเจนน้อยลง ซึ่งจะส่งผลต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ ค่า TOC จึงถูกนำมาใช้ในการควบคุมคุณภาพของน้ำในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมน้ำดื่ม อิเล็คทรอนิคส์ อุตสาหกรรมผลิตไฟฟ้า และปิโตรเคมี ซึ่งอุตสาหกรรมเหล่านี้ต้องใช้ไอน้ำที่มีความบริสุทธิ์ หากน้ำที่ใช้ในการผลิตไอน้ำมีสารอินทรีย์เจือปนจะเกิดการสลายตัวเป็น CO2 ใน Boiler ทำให้เกิดการกัดกร่อนระบบท่อสตรีม และหากเป็นสารอินทรีย์ประเภทกรดอินทรีย์ (Organic acid) หรือ Halogenated Organic Compound ยิ่งทำให้เกิดการกัดกร่อนได้สูงมากขึ้น
สำหรับในอุตสาหกรรมการผลิตยาและเวชภัณฑ์ ต้องมีการตรวจสอบค่า TOC เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนด UPS 643 และ EP2.2.44 เนื่องจากน้ำที่มี TOC สูงจะไปลดประสิทธิภาพของระบบการทำน้ำให้บริสุทธิ์ ทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ เสียหาย และเกิดการปนเปื้อนในกระบวนการผลิตยาได้ นอกจากนี้ในกระบวนการผลิตน้ำประปาในประเทศไทยมีการใช้แหล่งน้ำจากธรรมชาติ โดยการสูบน้ำจากผิวดินหรือน้ำใต้ดิน ซึ่งอาจมีการปนเปื้อนของสารพิษและสารอินทรีย์ อีกทั้งด้วยการผลิตน้ำประปาในปัจจุบันยังใช้กระบวนการผลิตโดยใช้สารเคมีในการตกตะกอนความขุ่นและกรอง ซึ่งสามารถกำจัดสารอินทรีย์ออกได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น เมื่อสารอินทรีย์เหล่านี้ทำปฎิกิริยากับคลอรีนที่เติมลงไปเพื่อฆ่าเชื้อโรค จะเกิดเป็นสารที่เรียกว่า ไตรฮาโลมีเธน (Trihalomethane) ซึ่งเป็นสารก่อมะเร็ง ดังนั้นจำเป็นต้องมีการตรวจสอบปริมาณ TOC เพื่อควบคุมสารไตรฮาโลมีเธนในน้ำประปาให้อยู่ในเกณฑ์ที่กำหนด
| ชนิดของตัวอย่าง | TOC (mg/L) |
| น้ำใต้ดิน | <1 |
| น้ำผิวดิน | <10 |
| น้ำในกระบวนการผลิตชนิดมีความบริสุทธิ์สูง | 0.005-0.1 |
| น้ำดื่ม | 1-5 |
| น้ำที่ควบแน่นจากไอน้ำ | <0.2 |
ตารางที่ 1 แสดงเกณฑ์ของค่า TOC จากแหล่งต่างๆ
การปนเปื้อนสารอินทรีย์สามารถเกิดได้จากหลายแหล่ง ได้แก่ อุตสาหกรรมในกลุ่มอาหาร เช่น การผลิตน้ำตาล แป้ง เซลลูโลส อุตสาหกรรมเคมี ปิโตรเลียม หรืออุตสาหกรรมพลาสติก รวมถึงน้ำทิ้งจากแหล่งชุมชนต่างๆ และน้ำจากเกษตรกรรม
การวิเคราะห์ TOC ในน้ำจะต้องมีการกำจัด TIC ได้แก่ CO2 ที่ละลายอยู่ในน้ำ และคาร์บอเนต (CO32-) ไบคาร์บอเนต (HCO32-) ออกไปก่อน ให้เหลือ TOC ซึ่งประกอบด้วยอินทรีย์คาร์บอนที่ระเหยได้ (VOC or POC) และอินทรีย์คาร์บอนที่ระเหยไม่ได้ (NPOC) ซึ่งการกำจัด TIC จะเติมกรดที่เหมาะสมลงไปในตัวอย่าง TIC จะเปลี่ยนรูปเป็นกรดคาร์บอนิก และเปลี่ยนรูปเป็นก๊าซ CO2 ในขั้นนี้ POC จะถูกกำจัดออกไปด้วย เหลือแค่ NPOC
ภาพที่ 2 แสดงขั้นตอนการเติมกรดลงในตัวอย่าง เพื่อเปลี่ยนเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
ซึ่ง NPOC จะถูกเปลี่ยนรูปให้เป็น CO2 ด้วยการเผาตัวอย่างที่อุณหภูมิ 600-900oC ร่วมกับตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyst) เพื่อช่วยให้เกิดการสลายตัว (Oxidation) ได้สมบูรณ์ หรือเรียกว่าเทคนิค Combustion จากนั้นทำการตรวจวัด CO2 ที่ได้ด้วยตัวตรวจวัดที่เหมาะสม
ภาพที่ 3 แสดงการวิเคราะห์ TOC ด้วยเทคนิค Combustion
นอกจากการตรวจวัดปริมาณ TOC ในน้ำแล้ว ยังสามารถหาปริมาณ TOC ในตัวอย่างของแข็งได้ เช่น ตัวอย่างดิน (Soils) ตะกอน (Sediments and Sludge) เพื่อตรวจสอบและควบคุมคุณภาพของดินในการเพาะปลูก
ภาพที่ 4 แสดงการเตรียมตัวอย่างของแข็ง เช่น ตัวอย่างดิน โดยการเติมกรดเพื่อเปลี่ยนรูปเป็น CO2 ก่อนนำไปตรวจวัดค่า TOC ด้วยเทคนิค Combustion