測定超純水機中的總有機碳

1、水中污染物的種類
水中的污染物通常以含碳量來表示，但在不同的應用場合，依據不同的分析測量方法，對含碳量有以下不同的定義：
總碳量（Total Carbon-TC）：物質或是溶液中的元素碳總量； 
總無機碳（Total Inorganic Carbon-TIC）：水溶液中的重碳酸鹽，碳酸鹽，溶解態的二氧化碳中碳總量 ；
總有機碳（Total Organic Carbon-TOC）：有機分子中以共價鍵結合的碳總量 ；
顆粒性有機碳（Particulate Organic Carbon-POC）：可經由0.45μm濾膜截留的總有機碳（TOC） ；
溶解性有機碳（Dissolved Organic Carbon-DOC）：可通過0.45μm濾膜的總有機碳（TOC） ；
揮發性有機碳（Volatile Organic Carbon-VOC）：在特定條件下，利用通氣方式以蒸汽轉移或是取代方法，由水溶液中可除去的總有機碳（TOC）； 
在超純水中，TOC測量所檢測到的主要是DOC，以及一部分VOC。雖然VOC的檢測與采樣的條件（如：溫度，壓力）及有機物的揮發性（蒸汽壓）有關，而使結果受到影響。并且TOC測量中并不包括TIC，高濃度的離子（電導率）也會干擾某些測試方法。但就整體而言，TOC的測量仍是一種有效的方法，不僅測量簡便，而且可代表水中的有機物種類。 

2、水中有機物的影響 
由于現今分析儀器以及實驗方法的靈敏度不斷提高，超純水中的有機污染物成了實驗室zui關心的問題。水中有機污染物過高會引起以下問題： 
檢測靈敏度降低，檢測限上升（poor detection limit） 
重現性差（poor reproducibility） 
空白基線值抬高（elevated blank background） 
污染介質活性表面（coating of reactive surfaces） 
產品化學性干擾 
產生擴散性或是非擴散性效應 
在純化介質或分離介質中產生污染性淤積（fouling of separation of purification media） 
促使微生物孽長
產生毒性
適當的組合水質純化技術（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物。不論是對于實驗室分析或是生產性制備，選擇一套能夠生產符合TOC要求的純水系統是非常重要的。
同樣，能夠監控水中有機物純度也是極為重要。產水的離子強度通常是直接利用內置的在線檢測器進行測定，并連續的顯示其電阻率（MΩ·cm）或電導率（μs/cm）。然而，由于許多有機物在水中是不電離或是僅有部分電離，因此電阻率值無法代表有機物的含量。但是，許多離線的有機分析方法由于檢測靈敏度低，耗時長，而且樣品易受污染。因此，采用在線有機物檢測，可以準確、快速、高靈敏度的測出水中的溶解有機物。在實驗用的超純水中系統中加裝在線TOC監測器，是監控、保證超純水中有機物含量的理想方法。

在線TOC值測定的應用與優點
直接在純水系統中進行在線TOC值測定，可以對實驗分析提供獨特的保證及品質控制。一般來說，比起離子污染物，有機污染物更不容易被純化介質（purification media）“吸附”（圖3），而更容易漏過（break-through）。因此僅憑電阻率值（電導率）無法了解水中的有機物含量是否增加、是否產生變動或是過高。
TOC值的測定可及早預警有機物的污染，從而避免使用有機物含量過高的純水。其他的優點還包括： 符合規范標準（USP, BP, GLP） 
試劑及液體產品的品質控制 
找出zui適當的分析方法（測定的極限，保留時間，純化柱的使用期限） 
解決分析方法上的問題 
在線TOC測定提供超純水系統必要的監控及保養方式。利用TOC測量技術，可以使實驗室在進行對于有機物具有高敏感性的分析時，能有更好的控制方法。