1. TOC(總有機(jī)碳)的定義與重要性.TOC 是指水中所有有機(jī)碳化合物的總量,包括溶解的、懸浮的有機(jī)物質(zhì)中的碳。在純水系統(tǒng)中,TOC 是一個關(guān)鍵的水質(zhì)指標(biāo)。對于許多精密的實(shí)驗(yàn)和工業(yè)生產(chǎn)過程,如制藥、半導(dǎo)體制造、高純度化學(xué)分析等,低 TOC 含量的純水是必不可少的。因?yàn)樗械挠袡C(jī)碳化合物可能會干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果,例如在色譜分析中產(chǎn)生額外的峰,或者在半導(dǎo)體制造過程中導(dǎo)致芯片表面缺陷。2. TOC 的測量方法,燃燒氧化 - 非色散紅外吸收法(NDIR),原理:將水樣注入高溫燃燒爐(通常溫度在 680 - 950℃之間),水中的有機(jī)碳在高溫和催化劑(如鉑、二氧化鈷等)的作用下被完全氧化為二氧化碳。然后,通過非色散紅外吸收分析儀來檢測生成的二氧化碳的量,從而根據(jù)碳的守恒定律計算出水中 TOC 的含量。因?yàn)槎趸荚谔囟úㄩL(一般為 4.26μm 左右)的紅外光區(qū)域有強(qiáng)烈的吸收,通過檢測紅外光的吸收程度就能確定二氧化碳的量。操作要點(diǎn):在測量前,需要對儀器進(jìn)行校準(zhǔn),通常使用已知 TOC 濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液(如鄰苯二甲酸氫鉀溶液)來校準(zhǔn)儀器的靈敏度和準(zhǔn)確性。水樣的注入量要準(zhǔn)確控制,因?yàn)檫@會直接影響測量結(jié)果。同時,要確保燃燒爐的溫度和催化劑的活性處于良好狀態(tài),以保證有機(jī)碳的完全氧化。去離子水在化學(xué)合成的藥物制劑前處理中,可去除雜質(zhì)。安徽新型去離子水費(fèi)用
細(xì)菌和病毒:如果過濾系統(tǒng)沒有良好的殺菌功能,即使去除了部分有機(jī)碳抑制微生物生長,仍可能有細(xì)菌和病毒殘留在水中。例如,一些細(xì)菌的芽孢具有較強(qiáng)的耐受性,可能會通過過濾膜。而且,在過濾系統(tǒng)使用一段時間后,微生物可能會在過濾器內(nèi)部滋生,如在活性炭孔隙或過濾膜表面繁殖,導(dǎo)致過濾后的水中含有微生物。這些微生物進(jìn)入人體后可能會引起各種疾病,如腸道、呼吸道等。 內(nèi)素:內(nèi)素是革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的成分,是一種熱源物質(zhì)。即使細(xì)菌被過濾或殺死,內(nèi)素仍可能釋放到水中。內(nèi)素進(jìn)入人體后會引起發(fā)熱等不良反應(yīng),對于一些抵抗力低下的人群或者在醫(yī)療環(huán)境中使用的水,內(nèi)素的存在是一個潛在的危害。 微生物代謝產(chǎn)物:微生物在水中生長繁殖過程中會產(chǎn)生代謝產(chǎn)物,如有機(jī)酸、氨等。這些代謝產(chǎn)物可能會改變水的化學(xué)性質(zhì),產(chǎn)生異味,并且在一定程度上也可能對人體健康產(chǎn)生不利影響。例如,氨的存在可能會刺激人體的呼吸道和眼睛。安徽新型去離子水費(fèi)用對于酶活性研究,去離子水可提供純凈的反應(yīng)體系環(huán)境。
世界衛(wèi)生組織(WHO)和各國國家標(biāo)準(zhǔn):不同國家和組織對于飲用水的 TOC 安全標(biāo)準(zhǔn)有所差異。一般來說,世界衛(wèi)生組織推薦飲用水的 TOC 含量應(yīng)低于 5mg/L。在歐盟國家,飲用水的 TOC 標(biāo)準(zhǔn)大多也在這個水平左右。美國環(huán)境保護(hù)署(EPA)規(guī)定飲用水的 TOC 沒有一個污染物水平(MCL),但有一個二級飲用水標(biāo)準(zhǔn)(非強(qiáng)制),建議 TOC 不超過 4mg/L,這主要是基于對水質(zhì)的美學(xué)和感官方面的考慮,如避免異味和變色。在中國,生活飲用水的 TOC 標(biāo)準(zhǔn)是不超過 5mg/L。這些標(biāo)準(zhǔn)是綜合考慮了水中有機(jī)碳化合物對人體健康的潛在風(fēng)險、消毒副產(chǎn)物的形成以及水的感官質(zhì)量等因素而制定的。 實(shí)際健康風(fēng)險評估:從健康風(fēng)險角度看,當(dāng) TOC 含量低于這些標(biāo)準(zhǔn)時,水中有機(jī)碳化合物所帶來的直接健康風(fēng)險(如化學(xué)毒性、微生物滋生風(fēng)險)相對較低。例如,在這個含量范圍內(nèi),水中因有機(jī)碳導(dǎo)致的消毒副產(chǎn)物形成量也在可接受范圍內(nèi),從而減少了人們接觸致畸消毒副產(chǎn)物的風(fēng)險。同時,這樣的 TOC 含量也有助于控制水中微生物的生長,因?yàn)榭杀晃⑸锢玫挠袡C(jī)營養(yǎng)源相對有限。
原理:在壓力作用下,讓水通過半透膜,半透膜只允許水分子通過,而熱源物質(zhì)(通常是大分子或帶電粒子)由于其尺寸較大或電荷性質(zhì)等原因被阻擋在膜的一側(cè)。這樣,透過半透膜的水的熱源含量就會降低。反滲透膜的孔徑一般在 0.0001 - 0.001μm 之間,能夠有效截留細(xì)菌、內(nèi)素等熱源物質(zhì)。 操作要點(diǎn):選擇合適的反滲透膜很關(guān)鍵,不同的反滲透膜對于不同類型和大小的熱源物質(zhì)截留效果不同。在使用過程中,要注意控制進(jìn)水壓力,一般進(jìn)水壓力在 1 - 10MPa 之間,壓力過高可能損壞反滲透膜,壓力過低則會影響水的透過效率。同時,要定期對反滲透膜進(jìn)行清洗,因?yàn)樵谑褂眠^程中,水中的雜質(zhì)可能會吸附或沉積在膜表面,降低膜的性能。清洗可以采用化學(xué)清洗劑,如檸檬酸用于去除金屬氧化物沉淀,氫氧化鈉用于去除有機(jī)物和微生物等。在制藥行業(yè)的口服制劑生產(chǎn)中,去離子水可優(yōu)化制劑口感。
熱源物質(zhì)的本質(zhì)與來源 熱源物質(zhì)主要是細(xì)菌內(nèi)素,它是革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的外層成分,其化學(xué)本質(zhì)是脂多糖(LPS)。內(nèi)素的產(chǎn)生與微生物密切相關(guān),當(dāng)水中存在大量微生物時,在微生物生長、繁殖、死亡等過程中,內(nèi)素會被釋放到水中。此外,水中的其他有機(jī)雜質(zhì)也可能作為微生物生長的營養(yǎng)源,間接促進(jìn)微生物滋生,從而增加熱源物質(zhì)的產(chǎn)生。 TOC 與微生物生長的關(guān)聯(lián) TOC 表示水中總有機(jī)碳的含量,是衡量水中有機(jī)物質(zhì)總量的指標(biāo)。水中的有機(jī)碳化合物為微生物提供了碳源,這些有機(jī)物質(zhì)包括天然有機(jī)物(如腐殖質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類等)和人為引入的有機(jī)物(如工業(yè)污染物、管道滲出物等)。微生物利用這些有機(jī)碳進(jìn)行代謝活動,從而得以生長和繁殖。較高的 TOC 含量意味著更豐富的營養(yǎng)物質(zhì),有利于微生物的滋生。其電導(dǎo)率穩(wěn)定在較低,體現(xiàn)出水中離子雜質(zhì)已大量去除。安徽新型去離子水費(fèi)用
其在制藥包裝材料清洗中,可確保無離子殘留污染藥品。安徽新型去離子水費(fèi)用
質(zhì)譜儀使用純水標(biāo)準(zhǔn),《實(shí)驗(yàn)室純水系統(tǒng)及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》:詳細(xì)介紹了實(shí)驗(yàn)室純水的不同等級及其對應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),包括電阻率、總有機(jī)碳、顆粒物質(zhì)、微生物等指標(biāo),以及這些指標(biāo)對質(zhì)譜儀等精密儀器分析的影響,通過對不同制備方法得到的純水質(zhì)量進(jìn)行評估,為實(shí)驗(yàn)室選擇合適的純水系統(tǒng)提供了參考依據(jù)。 《電感耦合等離子體質(zhì)譜儀分析中的純水質(zhì)量控制》:著重探討了電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)分析過程中純水質(zhì)量的重要性,闡述了 ICP-MS 對純水電阻率、離子濃度、TOC 等指標(biāo)的嚴(yán)格要求,以及如何通過有效的質(zhì)量控制措施確保純水質(zhì)量,從而提高 ICP-MS 分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。安徽新型去離子水費(fèi)用