toc的应用

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1、3TOC的应用的应用 3.1 环境分析3.1 环境分析 3.2 制药工业3.2 制药工业 3.3 电子工业3.3 电子工业 3.4 其他工业3.4 其他工业 2 3.1 环境分析 废水的有机参数废水的有机参数 总有机碳（总有机碳（TOC） 生物化学耗氧量（生物化学耗氧量（BOD） 化学耗氧量（化学耗氧量（COD） 总耗氧量（总耗氧量（TOD） BOD和COD是表示 水中有机污染的 传统指标。 BOD和COD是表示 水中有机污染的 传统指标。 3 BOD 测定有机物质生物降解所需要的氧。测定有机物质生物降解所需要的氧。 其他反应（硫化物，亚铁，各种形态的氮）需要的氧。其他反应（硫化物，亚铁，各种

2、形态的氮）需要的氧。 用氧化方法测定，然后使用碘量用氧化方法测定，然后使用碘量/滴定。滴定。 耗时耗时3-5天得到结果。天得到结果。 结果会受到微生物和样品组分之间相互作用的影响。结果会受到微生物和样品组分之间相互作用的影响。 4 COD 相当于有机物质经强化学氧化剂氧化所需要的氧（ 例如重铬酸盐，高锰酸盐）。 相当于有机物质经强化学氧化剂氧化所需要的氧（ 例如重铬酸盐，高锰酸盐）。 滴定或量热法测定。滴定或量热法测定。 卤素对结果有干扰。可加有毒的卤素对结果有干扰。可加有毒的HgSO4解决。解决。 5 TOC与 BOD 或 COD之间的相关关系 TOC分析可作为监控分析可作为监控 BOD 和

3、和 COD的补充技术。的补充技术。 TOC快速技术。因此，适合用作监控技术，以便尽 快采取补救措施。 快速技术。因此，适合用作监控技术，以便尽 快采取补救措施。 TOC与与COD及及BOD之间没有普遍的相关关系。之间没有普遍的相关关系。 在工业废水中，在工业废水中， TOC和和 COD常常有很高的线性相 关关系。 常常有很高的线性相 关关系。 6 TOC和COD之间的相关关系 样品相关系数线性方程测定次数样品相关系数线性方程测定次数 纺织厂纺织厂0.943y=2.01x+0.876 饮料饮料 (啤酒啤酒)0.989y=3.68x-4.67 废水废水0.834y=4.11x-55.18 染料厂染

4、料厂0.860y=1.76x+118.95 化工厂化工厂 A0.973y=3.71x-6.59 化工厂化工厂 B0.982y=2.14-20.517 使用上述经验公式TOC值 可以转换成COD或BOD。 使用上述经验公式TOC值 可以转换成COD或BOD。 7 环境中的应用 （1）城市）城市 来自地下、地表、海洋等的原水来自地下、地表、海洋等的原水 饮用水饮用水 废水，污水，垃圾沥出液等废水，污水，垃圾沥出液等 工业和城市工厂排放废水的质量监控工业和城市工厂排放废水的质量监控 德国法律规定要测定固体废弃物中德国法律规定要测定固体废弃物中 TOC的 等级，以便决定倾倒的级别。规定要求在 干的残渣

5、中 的 等级，以便决定倾倒的级别。规定要求在 干的残渣中TOC含量含量1%处置级别处置级别1；2% 处置级别处置级别 2 。 8 环境中的应用 （2）污水处理工厂）污水处理工厂 （Effluent treatment plants，ETP） 食品和饮料工业食品和饮料工业 纸浆和纸，纺织品纸浆和纸，纺织品黑色及白色液体黑色及白色液体 通过监控目标水和废物的有机负荷设计通过监控目标水和废物的有机负荷设计ETP和焚化炉和焚化炉 监测监测ETP及逆渗透工厂所使用的过滤器与膜上的 有机负荷 及逆渗透工厂所使用的过滤器与膜上的 有机负荷 薄膜和离子交换树脂的研发薄膜和离子交换树脂的研发 9 环境中的应用

6、（3）测定大气）测定大气CO2以测定 温室效应 以测定 温室效应采用气体样品 进样组件。 采用气体样品 进样组件。 （4）农业废物（堆肥） 和土壤中碳含量的测定值 ，是堆肥或土壤条件的重 要指标，判断是否还可用 作有机肥料。 ）农业废物（堆肥） 和土壤中碳含量的测定值 ，是堆肥或土壤条件的重 要指标，判断是否还可用 作有机肥料。 10 环境中的应用 （5）海水分析）海水分析 在环境温室效应的研究中，从全球在环境温室效应的研究中，从全球 CO2循环的 角度，海洋对 循环的 角度，海洋对CO2的吸收作用不能忽略。的吸收作用不能忽略。 涉及涉及 IC 测定，总测定，总CO2以溶解性以溶解性CO2、H

7、2CO3、 HCO3-和和CO32-形态存在。形态存在。 其他海洋应用其他海洋应用 11 饮用水中的 TOC 饮用水的生产中使用添加剂如氯、二氧化氯和臭氧。 这些化合物与原水中存在的有机化合物结合，产生致 癌的三卤甲烷。 饮用水的生产中使用添加剂如氯、二氧化氯和臭氧。 这些化合物与原水中存在的有机化合物结合，产生致 癌的三卤甲烷。 成品水中三卤甲烷不能超过成品水中三卤甲烷不能超过0.025ppm。 TOC也测定其中的微生物，如也测定其中的微生物，如E.大肠 菌、 大肠杆菌等。 大肠 菌、 大肠杆菌等。 回目录 3.2 制药工业中的制药工业中的TOC 13 TOC可用于过程控制，例如，监测包含水

8、纯化和 分配系统的单元操作。测定原水、给水及最终产品 中的 可用于过程控制，例如，监测包含水纯化和 分配系统的单元操作。测定原水、给水及最终产品 中的TOC以监测水纯化系统的性能。以监测水纯化系统的性能。 制药工业中的应用制药工业中的应用 TOC全部产物分析，能有效用于检测所有的有 机化学物，包括 全部产物分析，能有效用于检测所有的有 机化学物，包括未鉴别的中间体反应物和副产品未鉴别的中间体反应物和副产品， 与单一组分分析相反。 ， 与单一组分分析相反。 14 制药工业中的应用制药工业中的应用 纯化水（纯化水（PW）和注射用水（）和注射用水（Water-For-Injection ，WFI）的

9、）的 TOC测定。测定。 洁净度认证：使用固体采样器擦拭分析检查反应 器皿的洁净度 洁净度认证：使用固体采样器擦拭分析检查反应 器皿的洁净度; 定位清洁（定位清洁（Cleaning-In-Place） （ ） （CIP）和最终冲洗。）和最终冲洗。 TOC测定也可用于监控药品生产中各种操作单元 的性能。 测定也可用于监控药品生产中各种操作单元 的性能。 15 （1）制药用水）制药用水 水在制药工业中是最常使用的原材料。水也用于清洁。水在制药工业中是最常使用的原材料。水也用于清洁。 水中的杂质可成为药物中的杂质。水中的杂质可成为药物中的杂质。 有机杂质：颗粒状物质，消毒剂的残留和副产品，离 子材料

10、（完全电离和弱电离）、有机材料、胶质材料 、 总的生存细菌、细菌内毒素。 有机杂质：颗粒状物质，消毒剂的残留和副产品，离 子材料（完全电离和弱电离）、有机材料、胶质材料 、 总的生存细菌、细菌内毒素。 有机化合物可导入的途径：原料水、在净化过程中分配 系统的物质，如：聚合物配管、泵油、密封材料和系统 中生成的生物膜。 一些物质的存在，如氯化物、硫酸盐及重金属等。 有机化合物可导入的途径：原料水、在净化过程中分配 系统的物质，如：聚合物配管、泵油、密封材料和系统 中生成的生物膜。 一些物质的存在，如氯化物、硫酸盐及重金属等。 16 制药用水中的制药用水中的 TOC TOC通过对碳的测定，间接测定

11、存在于制药用水 中的有机分子和微生物污染。 通过对碳的测定，间接测定存在于制药用水 中的有机分子和微生物污染。 在下列各点的在下列各点的TOC测定可帮助确定问题的起源和程 度，从而采取补救措施 测定可帮助确定问题的起源和程 度，从而采取补救措施: 原水原水 储存水储存水 通过电离床后的水通过电离床后的水 通过活性炭床通过活性炭床/ UV /电离器后的水电离器后的水 17 制药用水中的制药用水中的 TOC TOC测定可帮助鉴别净化系统分配网络中存在的问 题。问题可能来自配管材料、泵油和密封材料和邻 近的废物泵等的影响 。 测定可帮助鉴别净化系统分配网络中存在的问 题。问题可能来自配管材料、泵油和

12、密封材料和邻 近的废物泵等的影响 。 TOC测定也可鉴别树脂在使用一段时间后是否可 继续用，树脂本身就可能是 测定也可鉴别树脂在使用一段时间后是否可 继续用，树脂本身就可能是TOC的来源之一。的来源之一。 TOC测定可帮助鉴别净化系统分配网络中存在的问 题。问题可能来自配管材料、泵油和密封材料和邻 近的废物泵等的影响 。 测定可帮助鉴别净化系统分配网络中存在的问 题。问题可能来自配管材料、泵油和密封材料和邻 近的废物泵等的影响 。 18 制药用水中的制药用水中的 TOC 用于测定用于测定TOC可接受的方法可接受的方法: TOC测定利用相同的分析技术：即完全氧化样品 水中的有机分子成为 测定利用

13、相同的分析技术：即完全氧化样品 水中的有机分子成为 CO2， 测定产物， 测定产物 CO2的水准 以表示碳的浓度。 所有技术都必须能够区别从来源就存在于水中的 的水准 以表示碳的浓度。 所有技术都必须能够区别从来源就存在于水中的IC （如溶解性（如溶解性CO2、 HCO3-）与样品中有机分子氧化 产生的 ）与样品中有机分子氧化 产生的CO2。 19 TOC 在在 USP 1996年年11月月15日：日：TOC有效的取代了有效的取代了PW和和WFI可氧 化物质试验。 可氧 化物质试验。 1998年年5月月14日：日：USP附录附录8中规定中规定TOC是是WFI和和PW 唯一有效的测试方法。唯一有

14、效的测试方法。 所有制药出口商，包括成批化学品出口到所有制药出口商，包括成批化学品出口到 USA 市场 都要求执行 市场 都要求执行TOC分析。分析。 20 欧洲药典（欧洲药典（EP） 官方公布官方公布- PA/PH/EXP3/T（98）105DEF，R： （1）WFI：TOC试验强制进行试验强制进行 （2）在欧洲药典）在欧洲药典Vol 11，No 2，June 1999 A快速执行 条款下宣布。自 快速执行 条款下宣布。自1999年年7月月1日起实行。 （ 日起实行。 （3）TOC的极限设置为的极限设置为500ppb。 （4）执行试验的方法如方法）执行试验的方法如方法 2.2.44。 （5）

15、方法几乎等同于）方法几乎等同于USP中的方法。中的方法。 21 日本药典（日本药典（JP） 标准溶液标准溶液 KHP 。 必须能够检测低至必须能够检测低至 50 ppb 有机碳。有机碳。 试剂水应该小于试剂水应该小于 250 ppb TOC。 系统适用性试验溶液应该是十二烷基苯磺酸盐，取 代 系统适用性试验溶液应该是十二烷基苯磺酸盐，取 代p-苯醌。回收率必须大于苯醌。回收率必须大于90%。 可用干法（燃烧管，带电燃烧炉）和湿法分解（氧 化试剂， 可用干法（燃烧管，带电燃烧炉）和湿法分解（氧 化试剂，UV和加热）法。和加热）法。 TOC 试验方法可在线或离线试验。试验方法可在线或离线试验。 可

16、使用差减法（可使用差减法（TOC= TC IC）和）和 NPOC方法。方法。 推荐进行原水试验，监控推荐进行原水试验，监控 WFI 制造。制造。 22 （2） 洁净度认证） 洁净度认证 FDA规定：厂商必须保证 设备清洁，从而保障产品 质量和安全。 规定：厂商必须保证 设备清洁，从而保障产品 质量和安全。 23 洁净度认证 TOC优势：优势： 目标残留物是有机材料。目标残留物是有机材料。 TOC（或（或 TC）可作为总有机材料的指数。）可作为总有机材料的指数。 在宽谱分析中，可以测量冲洗水或仪器表面水中的所 有有机残留及不可预期的污染物。 在宽谱分析中，可以测量冲洗水或仪器表面水中的所 有有机残留及不可预期的污染物。 单一组分的分析不适合于清洁剂残留测定，由于清洁 剂组分的选择性吸收。各组分不能被一律的除去。 单一组分的分析不适合于清洁剂残留测定，由于清洁 剂组分的选择性吸收。各组分不能被一律的除去。 TOC是整个产品的分析，可有效地用于本目的。是整个产品的分析，可有效地用于本目的。