下面針對TOC分析儀的測定原理、TOC分析方法及分析的步驟進(jìn)行介紹。

　　一、TOC分析儀的測定原理

　　總有機(jī)碳（TOC），由專門的儀器——總有機(jī)碳分析儀（以下簡稱TOC分析儀）來測定。TOC分析儀，是將水溶液中的總有機(jī)碳氧化為二氧化碳，并且測定其含量。利用二氧化碳與總有機(jī)碳之間碳含量的對應(yīng)關(guān)系，從而對水溶液中總有機(jī)碳進(jìn)行定量測定。

　　儀器按工作原理不同，可分為燃燒氧化—非分散紅外吸收法、電導(dǎo)法、氣相色譜法等。其中燃燒氧化—非分散紅外吸收法只需一次性轉(zhuǎn)化，流程簡單、重現(xiàn)性好、靈敏度高，因此這種TOC分析儀廣為國內(nèi)外所采用。

　　TOC分析儀主要由以下幾個部分構(gòu)成：進(jìn)樣口、無機(jī)碳反應(yīng)器、有機(jī)碳氧化反應(yīng)（或是總碳氧化反應(yīng)器）、氣液分離器、非分光紅外CO2分析器、數(shù)據(jù)處理部分。

　　二、燃燒氧化——非分散紅外吸收法

　　燃燒氧化—非分散紅外吸收法，按測定TOC值的不同原理又可分為差減法和直接法兩種。

1.差減法測定TOC值的方法原理

　　水樣分別被注入高溫燃燒管（900℃）和低溫反應(yīng)管（150℃）中。經(jīng)高溫燃燒管的水樣受高溫催化氧化，使有機(jī)化合物和無機(jī)碳酸鹽均轉(zhuǎn)化成為二氧化碳。經(jīng)反應(yīng)管的水樣受酸化而使無機(jī)碳酸鹽分解成為二氧化碳，其所生成的二氧化碳依次導(dǎo)入非分散紅外檢測器，從而分別測得水中的總碳（TC）和無機(jī)碳（IC）。總碳與無機(jī)碳之差值，即為總有機(jī)碳（TOC）。

2.直接法測定TOC值的方法原理

將水樣酸化后曝氣，使各種碳酸鹽分解生成二氧化碳而驅(qū)除后，再注入高溫燃燒管中，可直接測定總有機(jī)碳。但由于在曝氣過程中會造成水樣中揮發(fā)性有機(jī)物的損失而產(chǎn)生測定誤差，因此其測定結(jié)果只是不可吹出的有機(jī)碳值。

水樣中TOC的分析步驟

TOC分析儀試劑準(zhǔn)備

　　（1）鄰苯二甲酸氫鉀（KHC8H4O4）：基準(zhǔn)試劑

　　（2）無水碳酸鈉：基準(zhǔn)試劑

　　（3）碳酸氫鈉：基準(zhǔn)試劑

　　（4）無二氧化碳蒸餾水

　2.標(biāo)準(zhǔn)貯備液的制備

（1） 有機(jī)碳標(biāo)準(zhǔn)貯備液：稱取干燥后的適量KHC8H4O4，用水稀釋，一般貯備液的濃度為400mg/L碳。

（2） 無機(jī)碳標(biāo)準(zhǔn)貯備液：稱取干燥后適量比例的碳酸鈉和碳酸氫鈉，用水稀釋，一般貯備液的濃度為400mg/L無機(jī)碳。

　3.有機(jī)碳、無機(jī)碳標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

　　從各自的貯備液中按要求稀釋得來。

4.校準(zhǔn)曲線的繪制

　　由標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級稀釋成不同濃度的有機(jī)碳、無機(jī)碳標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，分別注入燃燒管和反應(yīng)管，測量記錄儀上的吸收峰高，與對應(yīng)的濃度作圖，繪制校準(zhǔn)曲線。

5.水樣測定

　　取適量水樣注入TOC儀器進(jìn)行測定，所得峰高從標(biāo)準(zhǔn)曲線上可讀出相應(yīng)的濃度，或由儀器自動計算出結(jié)果。

TOC分析儀計算

 　　差減法：總有機(jī)碳（mg/L）=總碳－無機(jī)碳

     直接法：總有機(jī)碳（mg/L）=總碳

TOC分析儀性能規(guī)格:

測量范圍：0.001mg/L～1.000 mg/L

精 度：±4% 測試范圍

分 辨 率：0.001mg /L

分析時間：連續(xù)分析

響應(yīng)時間：3分鐘之內(nèi)

檢測極限：0.001mg /L

樣品溫度：1- 95℃

重復(fù)性誤差：≤ 3%

電源要求/功能：220V

顯 示 屏：彩色觸摸屏

TOC分析儀產(chǎn)品特點(diǎn)

1.儀器采用便攜設(shè)計，使用輕便，方便移動至取樣點(diǎn)。

2.采用嵌入式系統(tǒng)，觸摸屏設(shè)計，純中文操作方便簡易。

3.針對制藥用水（TOC含量在1000ppb以下）總有機(jī)碳含量的檢測設(shè)計，進(jìn)行檢測。

4.配備大量的儲存空間，能夠存儲大量的測試數(shù)據(jù)。

5.中文打印，輸出測試參數(shù)、測試結(jié)果。

6.在使用、貯存和更換過程中不需要?dú)怏w或試劑，無移動部件，減少維修和維護(hù)成本。

7.當(dāng)測試樣品濃度超過規(guī)定限度，儀器能夠自動報警，并輸出控制信號。

8.符合國家2010版《中國藥典》規(guī)定的測試方案，可以提供 IQ/OQ/PQ 服務(wù)。

TOC分析儀應(yīng)用范圍
1. 該儀器可用于檢測制藥工業(yè)中純化水、注射用水和去離子水中有機(jī)碳的濃度；也可用于半導(dǎo)體行業(yè)中超純水TOC的檢測。

2. 在制藥領(lǐng)域和生物化學(xué)領(lǐng)域清潔驗(yàn)證過程中，可用于驗(yàn)證清潔效果。

3. 該儀器具有在線檢測功能，可以在線監(jiān)測制藥工業(yè)的制水系統(tǒng)、半導(dǎo)體工業(yè)的超純水制備系統(tǒng)和晶片工藝過程、電廠去離子水制備過程等。

TOC分析儀主要特征:

★高精度、高靈敏度，操作簡單。

★人性化操作界面，有一鍵運(yùn)行功能，自動管路清洗功能。

★高性能CPU，觸摸屏設(shè)計，超大640*480點(diǎn)陣真彩顯示器。

★不用拆開機(jī)箱更換UV燈和泵管。

★檢測上限可設(shè)定，自動上限報警功能。

★具有RS232數(shù)據(jù)接口，歷史數(shù)據(jù)可存儲6個月。

★離線檢測和在線檢測可選配。

★具有微型打印機(jī)接口（打印機(jī)外置）。

TOC分析儀開機(jī)之前，敬請仔細(xì)閱讀本 使用指南，以防止出現(xiàn)對操作人員的意外傷害或?qū)x器的損壞等的事件。
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TOC分析儀操作前，請閱讀“安裝與設(shè)置”，保證對儀器各部件的正確安裝與連接。在*次操作前，務(wù)必請有操作經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)行指導(dǎo)，防止誤操作造成意事件的發(fā)生。

電擊危險： 確保在安裝或維修該儀器之前使所有導(dǎo)線斷電，防止在帶電情況下，對人員或設(shè)備造成傷害。

TOC分析儀運(yùn)行要求
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交流電源：170～260 V，頻率：50/60 Hz ；
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分析儀的量程是：電導(dǎo)率 < 10.0 us/cm ；TOC < 1.0 PPM 。如果水樣中的無機(jī)碳或有機(jī)碳濃度超出了儀器的檢測范圍，需使用高純水或有機(jī)碳濃度較低的去離子水沖洗管路。
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儀器運(yùn)行的環(huán)境溫度 5℃ – 40 ℃。

TOC分析儀在線分析
將TOC 分析儀安置于純水系統(tǒng)的支管或出水管處，對特定點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時、連續(xù)、在線監(jiān)測。在線檢測可方便對水系統(tǒng)的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時測定并可以對水系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時流程控制，同時可以在*時間發(fā)現(xiàn)水系統(tǒng)的故障。

TOC分析儀離線分析
將TOC 分析儀放置于實(shí)驗(yàn)室操作臺上，測試時，在系統(tǒng)的各取樣點(diǎn)取樣后進(jìn)行分析的方法。其優(yōu)點(diǎn)是可以使用一臺儀器對不同取樣點(diǎn)的樣品進(jìn)行檢測分析。缺點(diǎn)是會被取樣、采樣容器以及未受控的環(huán)境因素等污染，造成測試結(jié)果會與實(shí)際樣品有偏差。

藥典中規(guī)定：由于水的生產(chǎn)是批量進(jìn)行和連續(xù)操作的，所以在選擇采用離線測定還是在線測定時，應(yīng)根據(jù)水生產(chǎn)的條件和具體情況決定。

TOC分析儀測試準(zhǔn)備
1）將儀器安放在平穩(wěn)、清潔的操作臺上；
2）準(zhǔn)備好存儲廢液的容器，并且把出液口的管路接到容器中；
3）準(zhǔn)備好待測的樣品液。對于長時間沒有測試的儀器，一定要進(jìn)行管路沖洗，沖洗時間一般在15 到30 分鐘左右。