測(cè)定超純水中的“總有機(jī)碳（TOC）”

1、水中污染物的種類
水中的污染物通常以含碳量來表示，但在不同的應(yīng)用場(chǎng)合，依據(jù)不同的分析測(cè)量方法，對(duì)含碳量有以下不同的定義：
 總碳量(Total Carbon-TC)：物質(zhì)或是溶液中的元素碳總量； 
總無機(jī)碳(Total Inorganic Carbon-TIC)：水溶液中的重碳酸鹽，碳酸鹽，溶解態(tài)的二氧化碳中碳總量 ；
總有機(jī)碳(Total Organic Carbon-TOC)：有機(jī)分子中以共價(jià)鍵結(jié)合的碳總量 ；
顆粒性有機(jī)碳(Particulate Organic Carbon-POC)：可經(jīng)由0.45μm濾膜截留的總有機(jī)碳(TOC)  ；
溶解性有機(jī)碳(Dissolved Organic Carbon-DOC)：可通過0.45μm濾膜的總有機(jī)碳(TOC) ；
揮發(fā)性有機(jī)碳(Volatile Organic Carbon-VOC)：在特定條件下，利用通氣方式以蒸汽轉(zhuǎn)移或是取代方法，由水溶液中可除去的總有機(jī)碳(TOC) ；
  在超純水中，TOC測(cè)量所檢測(cè)到的主要是DOC，以及一部分VOC。雖然VOC的檢測(cè)與采樣的條件（如：溫度，壓力）及有機(jī)物的揮發(fā)性（蒸汽壓）有關(guān)，而使結(jié)果受到影響。并且TOC測(cè)量中并不包括TIC，高濃度的離子（電導(dǎo)率）也會(huì)干擾某些測(cè)試方法。但就整體而言，TOC的測(cè)量仍是一種有效的方法，不僅測(cè)量簡(jiǎn)便，而且可代表水中的有機(jī)物種類。
 
2、水中有機(jī)物的影響
 由于現(xiàn)今分析儀器以及實(shí)驗(yàn)方法的靈敏度不斷提高，超純水中的有機(jī)污染物成了實(shí)驗(yàn)室最關(guān)心的問題。水中有機(jī)污染物過高會(huì)引起以下問題：
 
檢測(cè)靈敏度降低，檢測(cè)限上升(poor detection limit) 
重現(xiàn)性差(poor reproducibility) 
空白基線值抬高(elevated blank background) 
污染介質(zhì)活性表面(coating of reactive surfaces) 
產(chǎn)品化學(xué)性干擾 
產(chǎn)生擴(kuò)散性或是非擴(kuò)散性效應(yīng) 
在純化介質(zhì)或分離介質(zhì)中產(chǎn)生污染性淤積(fouling of separation of purification media) 
促使微生物孽長(zhǎng)
產(chǎn)生毒性
適當(dāng)?shù)慕M合水質(zhì)純化技術(shù)（例如活性炭吸附，紫外線(UV)氧化以及離子交換等），能有效的降低水中的有機(jī)物。不論是對(duì)于實(shí)驗(yàn)室分析或是生產(chǎn)性制備，選擇一套能夠生產(chǎn)符合TOC要求的純水系統(tǒng)是非常重要的。
同樣，能夠精確監(jiān)控水中有機(jī)物純度也是極為重要。產(chǎn)水的離子強(qiáng)度通常是直接利用內(nèi)置的在線檢測(cè)器進(jìn)行測(cè)定，并連續(xù)的顯示其電阻率(MΩ·cm)或電導(dǎo)率(μs/cm)。然而，由于許多有機(jī)物在水中是不電離或是僅有部分電離，因此電阻率值無法精確代表有機(jī)物的含量。但是，許多離線的有機(jī)分析方法由于檢測(cè)靈敏度低，耗時(shí)長(zhǎng)，而且樣品易受污染。因此，采用在線有機(jī)物檢測(cè)，可以準(zhǔn)確、快速、高靈敏度的測(cè)出水中的溶解有機(jī)物。在實(shí)驗(yàn)用的超純水中系統(tǒng)中加裝在線TOC監(jiān)測(cè)器，是監(jiān)控、保證超純水中有機(jī)物含量的理想方法。

在線TOC值測(cè)定的應(yīng)用與優(yōu)點(diǎn)

直接在純水系統(tǒng)中進(jìn)行在線TOC值測(cè)定，可以對(duì)實(shí)驗(yàn)分析提供獨(dú)特的保證及品質(zhì)控制。一般來說，比起離子污染物，有機(jī)污染物更不容易被純化介質(zhì)(purification media)“吸附”（圖3），而更容易漏過(break-through)。因此僅憑電阻率值(電導(dǎo)率)無法了解水中的有機(jī)物含量是否增加、是否產(chǎn)生變動(dòng)或是過高。

TOC值的測(cè)定可及早預(yù)警有機(jī)物的污染，從而避免使用有機(jī)物含量過高的純水。其他的優(yōu)點(diǎn)還包括： 
符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)(USP, BP, GLP) 
試劑及液體產(chǎn)品的品質(zhì)控制 
找出最適當(dāng)?shù)姆治龇椒ǎ�測(cè)定的極限，保留時(shí)間，純化柱的使用期限） 
解決分析方法上的問題 

在線TOC測(cè)定提供超純水系統(tǒng)必要的監(jiān)控及保養(yǎng)方式。利用TOC測(cè)量技術(shù)，可以使實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行對(duì)于有機(jī)物具有高敏感性的分析時(shí)，能有更好的控制方法。