實(shí)驗(yàn)室分析（特別是高精度分析） 在高精度化學(xué)分析和生命科學(xué)研究領(lǐng)域，如色譜 - 質(zhì)譜聯(lián)用分析、基因測(cè)序等實(shí)驗(yàn)，低 TOC 含量的純水是必要的。對(duì)于這類實(shí)驗(yàn)，TOC 含量通常要求低于 10 - 100μg/L，這樣可以避免水中有機(jī)碳對(duì)分析結(jié)果的干擾，確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。例如，在液相色譜分析中，水中的有機(jī)碳雜質(zhì)可能會(huì)在色譜圖上產(chǎn)生額外的峰，影響目標(biāo)化合物的檢測(cè)。 法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)的考量因素 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和各國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) ISO 和各國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在制定 TOC 含量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，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(biāo)準(zhǔn)主要是為了確保居民長(zhǎng)期飲用安全，防止水中有機(jī)污染物對(duì)人體健康造成潛在危害。一般飲用水的 TOC 標(biāo)準(zhǔn)在 2 - 5mg/L 左右。另一方面是考慮到不同行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用需求，通過(guò)征求行業(yè)意見、進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)研究和工業(yè)驗(yàn)證，來(lái)確定合理的 TOC 含量標(biāo)準(zhǔn)。在材料表面改性工藝中，去離子水可作為處理介質(zhì)或清洗用水。北京新型去離子水專賣

原理：離子交換樹脂可以去除水中的離子型雜質(zhì)，間接降低熱源物質(zhì)的含量。一些熱源物質(zhì)可能帶有電荷，通過(guò)與離子交換樹脂進(jìn)行離子交換反應(yīng)，被吸附在樹脂上。同時(shí)，離子交換過(guò)程可以改善水的化學(xué)性質(zhì)，如降低水的硬度，減少水中可能與熱源物質(zhì)相互作用的離子，從而有助于后續(xù)其他方法更好地去除熱源。 操作要點(diǎn)：要選擇合適的離子交換樹脂，包括陽(yáng)離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。在使用過(guò)程中，要注意樹脂的再生。當(dāng)樹脂吸附飽和后，需要通過(guò)再生劑（如鹽酸用于陽(yáng)離子交換樹脂再生，氫氧化鈉用于陰離子交換樹脂再生）進(jìn)行再生處理，恢復(fù)樹脂的離子交換能力。此外，離子交換樹脂柱的填充要均勻，避免出現(xiàn)水流短路等情況，影響離子交換效果。四川教學(xué)用去離子水檢測(cè)在生物技術(shù)的基因芯片實(shí)驗(yàn)中，去離子水可保障實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性。

去離子水和蒸餾水主要有以下區(qū)別，蒸餾水是通過(guò)蒸餾的方法制備的。將水加熱至沸點(diǎn)，使其汽化，然后將水蒸氣冷卻凝結(jié)成液態(tài)水。這個(gè)過(guò)程主要是利用水和雜質(zhì)的沸點(diǎn)差異來(lái)分離它們。例如，水中的一些不揮發(fā)性雜質(zhì)（如大多數(shù)鹽類，因?yàn)樗鼈兊姆悬c(diǎn)遠(yuǎn)高于水的沸點(diǎn)）會(huì)留在原來(lái)的容器中，而水蒸氣中基本只含有水這種揮發(fā)性物質(zhì)。 簡(jiǎn)單的蒸餾裝置通常包括一個(gè)加熱源（如酒精燈或電熱套）、一個(gè)蒸餾燒瓶、一個(gè)冷凝器和一個(gè)接收容器。在蒸餾燒瓶中加熱水，水蒸氣進(jìn)入冷凝器，通過(guò)冷卻介質(zhì)（如冷水）的冷卻作用，水蒸氣重新變成液態(tài)水，收集在接收容器中。去離子水是通過(guò)離子交換樹脂去除水中的離子雜質(zhì)而得到的。離子交換樹脂是一種帶有可交換離子的高分子材料。 通常包含陽(yáng)離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。當(dāng)水通過(guò)陽(yáng)離子交換樹脂時(shí)，水中的陽(yáng)離子（如 Ca、Mg、Na等）會(huì)與樹脂上的氫離子（H）進(jìn)行交換；接著，水再通過(guò)陰離子交換樹脂，水中的陰離子（如 Cl、SO等）會(huì)與樹脂上的氫氧根離子（OH）進(jìn)行交換。經(jīng)過(guò)這一系列交換過(guò)程，水中的離子雜質(zhì)被去除，從而得到去離子水。

原理：利用水和熱源物質(zhì)（主要是細(xì)菌內(nèi)素等）沸點(diǎn)的差異來(lái)分離。水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸點(diǎn)是 100℃，而內(nèi)素等熱源物質(zhì)通常是一些大分子有機(jī)化合物，其沸點(diǎn)相對(duì)較高，在水沸騰汽化后，蒸汽中基本不含有熱源物質(zhì)，將蒸汽冷卻凝結(jié)得到的蒸餾水熱源含量就會(huì)降低。 操作要點(diǎn)：需要使用高質(zhì)量的蒸餾設(shè)備，例如采用石英材質(zhì)的蒸餾容器，因?yàn)槭�英具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，能減少在蒸餾過(guò)程中可能引入的雜質(zhì)。同時(shí)，要控制好蒸餾速度，避免液體暴沸。可以添加一些防暴沸的材料，如沸石，并且要確保整個(gè)蒸餾系統(tǒng)的密封性，防止外界的污染源進(jìn)入。在蒸餾過(guò)程中，還可以進(jìn)行多次蒸餾來(lái)進(jìn)一步降低熱源含量，例如二次蒸餾或三次蒸餾，每一次蒸餾都能去除一部分殘留的熱源物質(zhì)。去離子水的折射率相對(duì)穩(wěn)定，利于光學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)與測(cè)量。

燃燒氧化 - 非色散紅外吸收法（實(shí)驗(yàn)室常用方法） 儀器準(zhǔn)備 需要一臺(tái)總有機(jī)碳分析儀，該儀器主要包括進(jìn)樣裝置、燃燒氧化單元、二氧化碳檢測(cè)單元（非色散紅外吸收檢測(cè)器）等部分。在實(shí)驗(yàn)前，要確保儀器性能良好，對(duì)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（KHP）溶液。因?yàn)?KHP 是一種有機(jī)化合物，純度高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，其碳含量可以精確計(jì)算，是理想的校準(zhǔn)物質(zhì)。例如，將一定濃度（如 100mg/L）的 KHP 溶液注入儀器，按照儀器操作手冊(cè)調(diào)整儀器參數(shù)，使測(cè)量值與理論值相符，完成校準(zhǔn)。 樣品采集與預(yù)處理 采集水樣時(shí)，要使用合適的采樣容器，一般采用玻璃或特定的塑料材質(zhì)容器，避免容器本身對(duì)水樣造成污染。對(duì)于含有大顆粒雜質(zhì)的水樣，需要進(jìn)行過(guò)濾處理，防止堵塞儀器進(jìn)樣口。如果水樣中含有較高濃度的無(wú)機(jī)碳（IC），如碳酸鹽和碳酸氫鹽，需要進(jìn)行無(wú)機(jī)碳的去除�？梢圆捎盟峄�曝氣法，即向水樣中加入磷酸等酸，使水樣 pH 值降低至 2 - 3，然后用氮?dú)饣蚩諝馄貧猓瑢�無(wú)機(jī)碳以二氧化碳形式去除。在化妝品的噴霧產(chǎn)品中，去離子水可保證噴霧的細(xì)膩均勻。北京新型去離子水專賣

去離子水在化學(xué)分析的分光光度法實(shí)驗(yàn)中，可降低背景干擾。北京新型去離子水專賣

化學(xué)氧化 - 滴定法 原理：通過(guò)化學(xué)氧化劑（如重鉻酸鉀、高錳酸鉀等）將水中的有機(jī)碳氧化為二氧化碳。然后可以采用滴定的方法來(lái)測(cè)定生成的二氧化碳或者剩余的氧化劑的量，從而間接計(jì)算 TOC。例如，用過(guò)量的重鉻酸鉀氧化水樣中的有機(jī)碳后，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的重鉻酸鉀，根據(jù)消耗的重鉻酸鉀的量來(lái)計(jì)算 TOC。 操作要點(diǎn)：化學(xué)氧化過(guò)程中，要準(zhǔn)確控制氧化劑的用量、反應(yīng)時(shí)間和溫度等條件。滴定操作要嚴(yán)格按照化學(xué)分析的標(biāo)準(zhǔn)程序進(jìn)行，確保滴定終點(diǎn)的準(zhǔn)確判斷，以獲得可靠的測(cè)量結(jié)果。 TOC 的來(lái)源與控制 來(lái)源：純水系統(tǒng)中的 TOC 來(lái)源。原水本身可能含有天然有機(jī)物，如腐殖酸、富營(yíng)養(yǎng)化水體中的藻類分泌物等。在純水的制備過(guò)程中，管道系統(tǒng)、儲(chǔ)存容器等也可能會(huì)引入有機(jī)碳。例如，一些塑料管道可能會(huì)滲出有機(jī)添加劑，儲(chǔ)存容器的密封材料可能會(huì)釋放有機(jī)物。 控制方法：對(duì)于原水的處理，可以采用活性炭吸附、超濾等方法去除水中的天然有機(jī)物。在純水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)中，盡量選擇低有機(jī)物滲出的管道材料（如聚偏氟乙烯，PVDF）和儲(chǔ)存容器。定期對(duì)純水系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和清洗，例如清洗管道、更換老化的密封材料等，也有助于控制 TOC 的含量。北京新型去離子水專賣