1. TOC(總有機碳)的定義與重要性.TOC 是指水中所有有機碳化合物的總量,包括溶解的、懸浮的有機物質中的碳。在純水系統中,TOC 是一個關鍵的水質指標。對于許多精密的實驗和工業(yè)生產過程,如制藥、半導體制造、高純度化學分析等,低 TOC 含量的純水是必不可少的。因為水中的有機碳化合物可能會干擾實驗結果,例如在色譜分析中產生額外的峰,或者在半導體制造過程中導致芯片表面缺陷。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,從而根據碳的守恒定律計算出水中 TOC 的含量。因為二氧化碳在特定波長(一般為 4.26μm 左右)的紅外光區(qū)域有強烈的吸收,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:在測量前,需要對儀器進行校準,通常使用已知 TOC 濃度的標準溶液(如鄰苯二甲酸氫鉀溶液)來校準儀器的靈敏度和準確性。水樣的注入量要準確控制,因為這會直接影響測量結果。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),以保證有機碳的完全氧化。去離子水在化學合成的藥物制劑前處理中,可去除雜質。安徽新型去離子水費用
細菌和病毒:如果過濾系統沒有良好的殺菌功能,即使去除了部分有機碳抑制微生物生長,仍可能有細菌和病毒殘留在水中。例如,一些細菌的芽孢具有較強的耐受性,可能會通過過濾膜。而且,在過濾系統使用一段時間后,微生物可能會在過濾器內部滋生,如在活性炭孔隙或過濾膜表面繁殖,導致過濾后的水中含有微生物。這些微生物進入人體后可能會引起各種疾病,如腸道、呼吸道等。 內素:內素是革蘭氏陰性菌細胞壁的成分,是一種熱源物質。即使細菌被過濾或殺死,內素仍可能釋放到水中。內素進入人體后會引起發(fā)熱等不良反應,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,內素的存在是一個潛在的危害。 微生物代謝產物:微生物在水中生長繁殖過程中會產生代謝產物,如有機酸、氨等。這些代謝產物可能會改變水的化學性質,產生異味,并且在一定程度上也可能對人體健康產生不利影響。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用對于酶活性研究,去離子水可提供純凈的反應體系環(huán)境。
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。
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(通常是大分子或帶電粒子)由于其尺寸較大或電荷性質等原因被阻擋在膜的一側。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,能夠有效截留細菌、內素等熱源物質。 操作要點:選擇合適的反滲透膜很關鍵,不同的反滲透膜對于不同類型和大小的熱源物質截留效果不同。在使用過程中,要注意控制進水壓力,一般進水壓力在 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行清洗,因為在使用過程中,水中的雜質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物和微生物等。在制藥行業(yè)的口服制劑生產中,去離子水可優(yōu)化制劑口感。
熱源物質的本質與來源 熱源物質主要是細菌內素,它是革蘭氏陰性菌細胞壁的外層成分,其化學本質是脂多糖(LPS)。內素的產生與微生物密切相關,當水中存在大量微生物時,在微生物生長、繁殖、死亡等過程中,內素會被釋放到水中。此外,水中的其他有機雜質也可能作為微生物生長的營養(yǎng)源,間接促進微生物滋生,從而增加熱源物質的產生。 TOC 與微生物生長的關聯 TOC 表示水中總有機碳的含量,是衡量水中有機物質總量的指標。水中的有機碳化合物為微生物提供了碳源,這些有機物質包括天然有機物(如腐殖質、蛋白質、糖類等)和人為引入的有機物(如工業(yè)污染物、管道滲出物等)。微生物利用這些有機碳進行代謝活動,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,有利于微生物的滋生。其電導率穩(wěn)定在較低,體現出水中離子雜質已大量去除。安徽新型去離子水費用
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用
質譜儀使用純水標準,《實驗室純水系統及水質標準》:詳細介紹了實驗室純水的不同等級及其對應的水質標準,包括電阻率、總有機碳、顆粒物質、微生物等指標,以及這些指標對質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量進行評估,為實驗室選擇合適的純水系統提供了參考依據。 《電感耦合等離子體質譜儀分析中的純水質量控制》:著重探討了電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)分析過程中純水質量的重要性,闡述了 ICP-MS 對純水電阻率、離子濃度、TOC 等指標的嚴格要求,以及如何通過有效的質量控制措施確保純水質量,從而提高 ICP-MS 分析結果的準確性和可靠性。安徽新型去離子水費用