紫外線氧化 - 非色散紅外吸收法 儀器與試劑準備 同樣需要總有機碳分析儀,但氧化方式為紫外線氧化。儀器需要配備很度紫外線燈,波長一般在 185 - 254nm 之間。準備用于校準的標準溶液,校準方法與燃燒氧化法類似。同時,要檢查儀器的紫外線燈強度是否符合要求,因為紫外線強度會直接影響有機碳的氧化效率。 樣品處理與操作 水樣采集和預處理步驟與燃燒氧化法基本相同。將處理后的水樣注入儀器的反應室,在紫外線照射下,水中的有機碳被氧化為二氧化碳。然后通過非色散紅外吸收檢測器檢測二氧化碳的量,進而計算 TOC 含量。這種方法相對溫和,對于一些對溫度敏感的水樣或者含有易揮發(fā)有機物質的水樣比較適用,因為它避免了高溫燃燒過程可能導致的有機物質揮發(fā)損失。去離子水在制藥用水系統(tǒng)中屬于高純度水類型,應用很廣。山東加工去離子水項目
世界衛(wèi)生組織(WHO)和各國國家標準:不同國家和組織對于飲用水的 TOC 安全標準有所差異。一般來說,世界衛(wèi)生組織推薦飲用水的 TOC 含量應低于 5mg/L。在歐盟國家,飲用水的 TOC 標準大多也在這個水平左右。美國環(huán)境保護署(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準(非強制),建議 TOC 不超過 4mg/L,這主要是基于對水質的美學和感官方面的考慮,如避免異味和變色。在中國,生活飲用水的 TOC 標準是不超過 5mg/L。這些標準是綜合考慮了水中有機碳化合物對人體健康的潛在風險、消毒副產物的形成以及水的感官質量等因素而制定的。 實際健康風險評估:從健康風險角度看,當 TOC 含量低于這些標準時,水中有機碳化合物所帶來的直接健康風險(如化學毒性、微生物滋生風險)相對較低。例如,在這個含量范圍內,水中因有機碳導致的消毒副產物形成量也在可接受范圍內,從而減少了人們接觸致畸消毒副產物的風險。同時,這樣的 TOC 含量也有助于控制水中微生物的生長,因為可被微生物利用的有機營養(yǎng)源相對有限。山東加工去離子水項目去離子水在半導體制造中不可或缺,保障芯片生產質量。
實驗室分析(特別是高精度分析) 在高精度化學分析和生命科學研究領域,如色譜 - 質譜聯(lián)用分析、基因測序等實驗,低 TOC 含量的純水是必要的。對于這類實驗,TOC 含量通常要求低于 10 - 100μg/L,這樣可以避免水中有機碳對分析結果的干擾,確保實驗的準確性和重復性。例如,在液相色譜分析中,水中的有機碳雜質可能會在色譜圖上產生額外的峰,影響目標化合物的檢測。 法規(guī)和標準制定機構的考量因素 國際標準化組織(ISO)和各國國家標準 ISO 和各國國家標準在制定 TOC 含量標準時,綜合考慮了多方面因素。一方面是基于健康和安全的考慮,例如飲用水的 TOC 標準主要是為了確保居民長期飲用安全,防止水中有機污染物對人體健康造成潛在危害。一般飲用水的 TOC 標準在 2 - 5mg/L 左右。另一方面是考慮到不同行業(yè)的實際應用需求,通過征求行業(yè)意見、進行大量實驗研究和工業(yè)驗證,來確定合理的 TOC 含量標準。
制藥行業(yè) 在制藥行業(yè),對于注射用水和純化水,TOC 含量要求極為嚴格。因為有機碳雜質可能會影響藥品質量和安全性。例如,在注射劑的生產中,水中過高的 TOC 含量可能會與藥物成分發(fā)生反應,或者作為微生物生長的營養(yǎng)源,引發(fā)藥品污染。所以,制藥行業(yè)通常要求注射用水的 TOC 含量不超過 500μg/L,純化水的 TOC 含量不超過 5mg/L。這些嚴格的標準是為了確保藥品的純度和穩(wěn)定性,符合藥品生產質量管理規(guī)范(GMP)的要求。 電子工業(yè)(半導體制造等) 半導體制造過程對純度要求極高,水是半導體制造過程中清洗和蝕刻等步驟的關鍵材料。即使微量的有機碳雜質也可能導致芯片缺陷。例如,在光刻過程中,水中的有機碳可能會吸附在硅片表面,影響光刻精度。因此,電子工業(yè)中使用的超純水要求 TOC 含量一般低于 1 - 10μg/L,以滿足高精度芯片制造的需要。離子交換樹脂床的流速控制對去離子水質量有重要影響。
TOC 含量對熱源物質的影響 正向影響:當水中 TOC 含量較高時,微生物更容易生長繁殖。隨著微生物數(shù)量的增加,細菌死亡后釋放的內素(熱源物質)也會增多。例如,在一個沒有良好維護的供水系統(tǒng)中,如果水中含有較多的有機污染物,TOC 含量上升,微生物會在管道壁或水體中大量繁殖,從而使水中的熱源物質含量增加。 反向影響(間接):如果能夠有效控制 TOC 含量,減少水中有機碳化合物,就能抑制微生物的生長。例如,通過活性炭吸附、反滲透等方法降低 TOC,使微生物缺乏營養(yǎng)源,生長受到限制,進而減少細菌內素(熱源物質)的產生。從這個角度看,降低 TOC 含量是控制水中熱源物質的一種間接但有效的手段。 檢測和控制方面的關聯(lián) 在水質檢測中,TOC 檢測和熱源物質檢測是相互補充的。TOC 檢測能夠快速、定量地評估水中有機物質的總體情況,而熱源物質檢測(如鱟試劑檢測法)則是專門針對內素這一關鍵熱源物質的檢測。在水質控制策略中,同時控制 TOC 和熱源物質是保證水質的重要措施。例如,在制藥行業(yè)的純化水和注射用水制備過程中,既要通過嚴格的水處理工藝降低 TOC,又要采用有效的消毒或過濾方法去除熱源物質。在電子行業(yè)的芯片封裝測試中,去離子水可保障測試準確性。江蘇去離子水功用
其在化學合成的催化劑制備中,可提供無雜質的合成環(huán)境。山東加工去離子水項目
小分子有機物:過濾系統(tǒng)可能無法完全去除一些小分子有機污染物。例如,對于一些極性較強的小分子有機物(如甲醇、乙醇等),活性炭的吸附效果有限,超濾和反滲透膜也可能有部分小分子有機物透過。這些小分子有機物可能來自工業(yè)污染、農業(yè)徑流或水處理過程中的添加劑等,其中一些可能具有毒性或致性。 消毒副產物:如果在水處理過程中使用了消毒劑,如氯氣,過濾后水中可能會殘留消毒副產物。常見的消毒副產物包括三鹵甲烷(THMs)、鹵乙酸(HAAs)等。這些物質是消毒劑與水中有機物反應生成的,部分消毒副產物具有潛在的致性和致畸性。 顆粒物質和膠體 過濾后的水中可能還存在一些細小的顆粒物質和膠體。雖然大部分大顆粒物質可以被前置的 PP 棉過濾器等去除,但一些極細小的顆?;蚰z體可能會通過后續(xù)的過濾設備。例如,一些金屬氧化物膠體、黏土膠體等可能會殘留在水中,使水產生渾濁現(xiàn)象,并且這些顆粒物質和膠體也可能會吸附其他污染物,如重金屬離子或有機污染物,成為潛在的污染源。山東加工去離子水項目