聚焦研发 · 专业检测一站式检测服务入口
登录
总有机碳分析仪(TOC)

总有机碳分析仪(TOC)

别名 TOC分析仪 / TOC仪 / 总有机碳(TOC)分析仪 / Total Organic Carbon Analyzer / TOC Analyzer / 液体总有机碳分析 / 固体总有机碳分析
服务周期 3~5 工作日

项目介绍

项目原理:

总有机碳分析仪(TOC Analyzer)主要通过高温氧化或紫外氧化(UV Oxidation)将样品中的有机物转化为二氧化碳(CO₂),随后利用非分散红外检测(NDIR)或化学发光检测来定量分析生成的CO₂浓度,从而计算出样品中的有机碳含量。仪器通常包括预氧化室(用于去除有机碳)和后氧化室(用于测定无机碳),通过差分测定法计算TOC。

仪器参数

参数类型

检测指标

检测范围

检测限 (LOD)

精度 (CV)

备注

测定项目

TC(总碳)

0-30,000 mg/L

4 μg/L

≤1.5%

通过总碳+无机碳计算

TOC(总有机碳)

0-30,000 mg/L

0.03 ppb (M9)

≤1.0% (500 ppb)

关键参数

TIC(总无机碳)

0-35,000 mg/L

4 μg/L

≤1.5%

与TC差分计算

NPOC(非挥发性有机碳)

0-30,000 mg/L

4 μg/L

≤1.5%

可选模块

样品类型

液体

0.05 mL - 2.4 mL

自动进样器支持

固体

0.5 mg - 500 mg

需固体进样模块

工作条件

样品温度

5-95℃ (M9)

低温样品需预热

氧化温度

680℃ - 1000℃

确保有机物完全燃烧

应用领域

  • 水质监测:用于饮用水(生活用水)、工业用水、生活污水、生产废水、海水等中总碳、总有机碳和总无机碳的监测,符合 GB/T 5750.7-2023 等标准。

  • 医药包装:用于纯化水和注射用水中的TOC检测,满足国内外医疗器械包装材料有机物溶出TOC检测要求。

  • 环境科学:用于地表水、地下水、污水处理厂排放水以及海水中碳含量的分析,广泛应用于环境监测和生态研究。

  • 土壤科学:Elementar Vario TOCcube 可用于土壤干样(不少于10g)或鲜样(不少于200g)的总有机碳含量分析,应用于农业和土壤健康研究。

检测标准

标准名称

标准号

适用范围

水质总有机碳的测定 燃烧氧化—非分散红外吸收法

HJ 501-2009

生活饮用水、工业用水、污水、海水等

水分析.测定全部有机碳(TOC)和已溶解有机碳(DOC)的导引

ISO/CEN EN 1484

饮用水、环境水、工业水

水质总有机碳测定

ASTM D7573

饮用水、环境水

水质总有机碳测定

EPA 415.1

生活饮用水、污水处理等

样品要求

样品类型

样品数量和尺寸

备注要求

液体样品

2 mL - 10 mL (视进样器而定)

样品应为均匀混合液体,无明显沉淀;若为海水样品,请注明盐度。

固体样品

10 mg - 500 mg

必须干燥或冷冻干燥,研磨至细粉末;大颗粒物需过 800 μm 筛网筛除。

高盐样品

2 mL - 10 mL

样品盐度应低于 85 g/L,超过此值需提前稀释或特殊处理。

高氯样品

2 mL - 10 mL

样品中氯离子浓度应低于 5%,高氯样品可能导致测定不准。

测试步骤

  1. 样品制备过程:首先,根据样品类型(液体或固体)进行预处理。液体样品需混匀,固体样品需研磨至细粉末状并准确称量。若样品中含有高盐或高氯,需提前稀释或使用专用去离子模块进行处理。进样前,请确保样品注射针或进样口无残留物,以防交叉污染。

  2. 上机测试条件和操作:将样品注入仪器的自动进样器(或手动进样),仪器将根据设定的模式(如全氧化法或差分法)进行测试。测试时,仪器将样品送入高温燃烧室(通常在 680℃ 以上),在氧化剂(如过硫酸钠)或紫外光的作用下,将有机物转化为 CO₂。随后,CO₂ 气体流经 NDIR 检测器进行定量。全自动进样模式下,仪器会自动完成稀释、氧化和检测全过程。

  3. 结果处理和分析:测试结束后,仪器通过内置软件输出 TOC 值。请注意检查仪器的空白校正(Blank)和标准曲线(Standard Curve)是否在有效范围内。对于液体样品,如果 TOC 值超过仪器的直接测量上限,请使用仪器的自动稀释功能进行二次测定,以确保结果的准确性。

常见问题

Q1:TOC 结果如何解读?

A1:TOC 反映样品中有机碳总量,制药纯化水通常要求≤500 ppb,超纯水要求≤5 ppb;结果需结合样品背景与标准限值判断,异常高值应排查污染源。

Q2:测试周期多久?

A2:常规水样 3~5 个工作日,含固体提取或稀释步骤的样品可能延长 1~2 天,批量样品可协商加急。

Q3:最少需要多少样品?

A3:水样≥50 mL,固体≥5 g,擦拭液≥20 mL;仪器单次进样 0.5~50 mL,留足复测余量。

Q4:TOC 与 COD、BOD 如何选择?

A4:TOC 测定有机碳总量,速度快、氧化完全,适合工艺监控与合规;COD 反映化学需氧量,BOD 反映生物降解性,按法规要求选择。

Q5:哪些样品不能直接测试?

A5:含大颗粒、高盐(>5%)、强氧化剂或挥发性有机物的样品需预处理;高盐样品可能腐蚀氧化炉,需稀释或采用专用模式。

Q6:异常数据如何处理?

A6:质控超标或峰形异常时重新稀释复测,必要时更换氧化催化剂并重新校准,复测结果在报告中注明。

Q7:报告包含哪些内容?

A7:报告含样品信息、测试方法、校准曲线、TOC 浓度、质控数据与仪器条件,支持电子版与纸质版。

典型案例

案例 1:制药纯化水系统 TOC 合规监测

【背景】某制药企业纯化水系统需按药典要求监控 TOC,客户送检多批次水样评估系统稳定性。

【测试条件】仪器:高温催化氧化 TOC 分析仪;样品:纯化水,进样体积 10 mL;氧化温度 680℃,NPOC 模式。

【分析结果】连续 5 批次 TOC 为 120~180 ppb,低于 500 ppb 限值;系统适用性回收率 92%~105%,符合要求。

【价值】客户据此确认纯化水系统运行稳定,减少离线复检频次,满足审计追踪要求。

案例 2:半导体超纯水 TOC 监控

【背景】某半导体厂超纯水系统出现 TOC 波动,需排查污染来源。

【测试条件】仪器:高灵敏度 TOC 分析仪;样品:超纯水,进样体积 20 mL;检测限 0.5 μg/L。

【分析结果】取水点 TOC 为 2~8 ppb,回水点升至 15 ppb,提示管路或终端过滤器有机污染。

【价值】客户更换过滤器后 TOC 回落至 3 ppb 以下,避免晶圆表面有机残留风险。