TOC分析儀

TOC分析儀即（Total Organic Carbon，簡稱TOC）即總有機碳分析儀。以碳的含量表示水體中有機物質總量的綜合指標。TOC可以很直接地用來表示有機物的總量。因而它被作為評價水體中有機物污染程度的一項重要參考指標。

基本介紹

• 中文名：TOC分析儀
• 外文名：Total Organic Carbon Analyzer 
• 原理：以碳含量表示水體中有機物質總量
• 檢測方法：電阻法、紫外法、電導法等
• 套用：醫用注射水檢測，清潔檢驗

簡介

總有機碳分析儀（Total Organic Carbon，簡稱TOC）即TOC分析儀。以碳的含量表示水體中有機物質總量的綜合指標。TOC可以很直接地用來表示有機物的總量。因而它被作為評價水體中有機物污染程度的一項重要參考指標。

TOC原理

基本原理是：先把水中有機物的碳氧化成二氧化碳，消除干擾因素後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檢測方法從傳統的複雜技術漸漸變成便捷準確。

實驗室型TOC及自動取樣器

TOC檢測方法

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，而後測量 TOC的濃度。現代的TOC連續分析儀中，絕大部分都是濕法氧化。濕法氧化對於複雜的水體(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，但是對於常規水體如地表水是可以的。

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套用時間遠比濕法氧化遲，但是因為高溫燃燒相對徹底,可以適用於污染較重的江河、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，不過是採用紫外光(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,對於顆粒狀有機物、藥物、蛋白質等高含量 TOC是不適用的,但可以用於原水、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,氧化降解效果優於其中任何一種方法。針對紫外氧化無法用於高含量TOC水體，兩者的協同可以測量污染較重的水體。因其適用性強、可測範圍廣泛的特點而普及度高，技術成熟。

五、電阻法

該法是近年來開始套用的技術，其原理是在溫度補償前提下，測量樣品在紫外線氧化前後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，只能用相對潔淨的工業用水和純水，套用方向單一。

六、紫外法

紫外吸收光譜用於 TOC的檢測分析最早可追溯到 1972 年 ,Dobbs 等人對於 254nm處紫外吸光度值(A)和城市污水處理二級出水及河水的 TOC之間線性關係進行了研究。經過幾十年的發展, 由於具有快速、不接觸測量、重複性好、維護量少等優點，該方法的套用得到飛速發展。

七、電導法

該法中涉及的主要器件是電導池，它由參比電極、測量電極、氣液分離器、離子交換樹脂、反應盤管、NaOH電導液等組成。電導池的優點是價格低、易普及 ,但穩定性較差。

八、臭氧氧化法

利用臭氧的強氧化性，採用臭氧氧化作為TOC的檢測技術，具有反應速度快，無二次污染，以及較高的套用價值。故此方法的套用前景非常可觀。

九、超聲空化聲致發光法

超聲化學已成為一個蓬勃發展的研究領域，聲致發光的研究已涉及到環境保護領域，我國的相關學者在基礎研究和套用研究方面做了大量的工作，這一獨特的方法已經得到專家的認可。具有無二次污染、不需添加試劑，設備簡單等優點。

十、超臨界水氧化法

適用於鹽分高的套用，超零界水氧化（Supercritical Water Oxidation — SCWO）技術原先被用於處理大體積廢水、污泥和被污染過的土壤。現被運用於商業實驗室TOC分析儀，將進樣水的溫度和壓力提升至高於水的臨界點（375°C和3,200psi）時，有機廢物迅速被水中的氧化劑徹底氧化。超臨界水的特性均可以使有機碳極高效、快速地氧化為二氧化碳，即便存在使用非超臨界氧化方式時會造成負干擾的氯化物及其他無機物也無妨。

技術參數

（1）測量範圍：0—100，000ppm C（非稀釋狀態) ，0----5,000ppm N 。

（2）自動進樣，一次進樣得6個結果：TOC/TIC/TC/NPOC/POC/TNb 。

（3）可選全自動多孔位進樣器、總氮（TNb)分析模組、固體分析模組。 測定誤差與精度 ≤1%。

套用

（1）滿足醫用注射水檢測。

（2）清潔驗證（符合FDA/USP/EP）。

（3）飲用水、地表水、自來水、排水、污水

（4）環保、水文監測等不同行業。

TOC套用案例

TOC分析儀監測降低生產停產風險

Hanmi 是韓國的一家製藥公司，其採用的離線總有機碳 (TOC) 分析儀無法始終在 TOC 時常很高的注射用水儲罐中進行有效診斷。在安裝TOC分析儀 電極之後，該公司能夠迅速找到問題的根源，成功地避免了損失巨大的停產事件發生。

在製藥等級用水中進行的 TOC 分析用於檢測有機污染物。當TOC含量超標時，必須使生產線停止運行並對水系統進行全面檢測；停產檢查過程有可能需要停產長達一周的時間。因此，實時測定 TOC 能夠及時發現 TOC 升高，而這有可能是預示純水系統即將發生故障的徵兆。

離線監測有時候無能為力

Hanmi Pharmaceutical Co. Ltd. 於 1973 年成立，現已成為韓國第二大製藥公司，總銷售額為5.50 億美元。Hanmi 在其一座主要生產廠內安裝了一台新式注射用水 (WFI) 儲罐之後，離線測試法顯示 TOC 超標。由另外一家廠商製造的分析儀的測量結果表明在取樣過程中TOC的讀數發生間歇式的超標。然而，批次取樣分析系統測量間隔時間長，並且結果不一致，因此確定 TOC 升高原因的難度很大。

實時 TOC 測量有助於發現漏洞

Hanmi 安裝了一台TOC。可實時指示水系統中的 TOC 差異，從而得出結論：TOC 與系統水位直接相關。在進一步調查時發現，位於注射用水儲罐保溫層上方出現了一個針孔。這使得在保溫層水位接近水位上限時，未經加工的水泄漏至純水迴路當中。在對泄漏問題修復之後，TOC 測量值重新達到規定值。

在通過連續線上監測 TOC 的方式發現儲罐保溫層上的這一針孔之後，Hanmi Pharmaceutical 成功地解決了這一問題，並且避免了損失巨大、耗費時間的停產後果出現。客戶線上過程監測儀器的高精度、可靠性、過程穩定性以及維護工作量小的特點表示滿意。在隨後的一年當中，該公司計畫建造一座新的生產廠，並將安裝三部包含 TOC 分析儀的系統。

注意事項

1、 只有待主機指示燈變綠後，才能雙擊multiWin圖示，打開軟體。 

2、 採用NPOC方法，使用2molHCl。 

3、 每次測試完畢後，應進幾針空白液，待儀器指示穩定後，再退出軟體，關閉儀器。