水质TOC分析仪总有机碳检测仪

一、产品简介
水质TOC分析仪总有机碳检测仪是北广精仪独立研制的产品，用于测定水样中总有机碳的浓度，具有高灵敏度和精确度。

TOC分析仪的工作原理是：样品中的有机物在紫外线（UV）的作用下被氧化成二氧化碳，二氧化碳的测定采用了电导率检测技术。通过测定未经氧化反应器的样品的总无机碳（TIC或IC）浓度，和经氧化后得到的样品的总碳（TC）浓度来计算总有机碳浓度。总有机碳浓度即总碳浓度与总无机碳浓度之间的差值：TOC = TC–TIC。

TOC分析仪可以检测TOC浓度从0.001mg/L到1.000mg/L的水样。本产品操作简单，维护费用低，无需添加化学试剂，操作人员无需特殊培训或专业化学知识。

1.1 系统组成

TOC分析仪的组成包括以下7个主要部分：

① 在线检测装置）

②分流器

③氧化反应器

④二氧化碳传感器

⑤微处理控制器和电子线路板

⑥输出接口

1.2在线检测

若样品中有不可溶性微粒，应经过滤膜（孔径60μm或更小）过滤后进入仪器，以防止样品中的微粒阻塞仪器。仪器的进样管为1/16英寸的Teflon管，经蠕动泵抽进管路中的水样流速约为0.5 ml/min。

1.3 分流器

水样进入仪器后分成相同流量的两路，其中一路通过延迟线圈进入二氧化碳传感器，检测TIC，另一路通过氧化反应器利用紫外灯（UV灯）加二氧化钛薄膜光催化氧化作用将有机物分解为二氧化碳，进入二氧化碳传感器检测TC。总有机碳可通过这个差值计算得到：TOC = TC–TIC。

1.4氧化反应器

仪器利用UV射线在二氧化钛光催化剂的作用下将有机化合物氧化成二氧化碳，氧化反应器是一个UV灯外包螺旋形的石英管。UV灯发出185nm和254nm的光线，使水产生光分解。

H2O + hν(185nm)（TiO2）à OH· + H·

羟基自由基（OH·）能完全把有机化合物氧化为二氧化碳。

有机物 + OH·à CO2 + H2O

UV灯的使用寿命为6个月，当更换时间到期时仪器将出现警告信息，提醒用户更换UV灯。

1.5二氧化碳传感器

仪器上安装有两个二氧化碳传感器，由电导率传感器和温度传感器组成。电导率测量采用双精度技术，可以实现自动校准和温度补偿。TIC传感器用于检测未经氧化的水样中二氧化碳浓度，同时检测水样的电导率值；TC传感器用于检测水样本身含有的二氧化碳和水样中有机物经分解后产生的二氧化碳浓度的总和。

1.6二氧化碳测量循环

仪器每4分钟检测得出一个数据（包括TOC值和电导率值），在4分钟的测量循环中TC和TIC是独立检测的。

二、结构特征与工作原理

2.1工作原理

1 — 镀有二氧化钛的螺旋石英玻璃管 2 — 紫外灯

3 — 电导率传感器 4 — 延迟线圈

图2-1 工作原理示意图

水样通过进样口进入仪器后由分流器分成相等的两份，其中一份通过延迟线圈4,进入二氧化碳传感器3检测TIC，另一份通过镀有二氧化钛的螺旋石英玻璃管1，并在紫外灯2的照射下将水中有机物催化分解为二氧化碳，进入电导率传感器3检测 TC。总有机碳可通过这个差值计算得到：TOC = TC–TIC，后废液通过蠕动泵5，从排液管流出。

2.2 应用范围

该仪器可用于检测制工业中纯化水、注射用水和去离子水中有机碳的浓度；也可用于半导体行业中超纯水TOC的检测。

在制领域和生物化学领域清洁验证过程中，可用于验证清洁效果。

该仪器具有在线检测功能，可以在线监测制工业的制水系统、半导体工业的超纯水制备系统和晶片工艺过程、电厂去离子水制备过程等。

三、技术参数及特点

3.1 主要技术参数

电 源：220V±22V

电源频率：50Hz±1Hz

额定功率：100W

基本尺寸：35cm×25cm×35cm

检测极限：0.001mg/L

检测精度：±5%

检测范围：0.001mg/L～1.000mg/L

分析时间：6min

响应时间：15 min以内

样品温度：1-95℃

环境温度：10-40℃ 温度变化在±5℃/d以内

内部样品流速：0.5 ml/min

相对湿度：≤ 85%

重复性误差：≤ 4%

零点漂移：±5%

量程漂移：±5%

3.2 特点

① 不需要添加酸试剂、氧化剂和任何气体，无需附加日常维护费。

② 操作简单、快捷、可靠。使用者无需专业知识和专门培训。

③ 针对TOC1000ppb以下去离子水的检测设计。

④ 超大的存储器能自动存储近12个月连续检测的数据，可以查询任意一天的检测记录，并能打印检测结果。

⑤ 检测速度快，一次检测分析时间仅为6分钟。

⑥ 同步检测水样的电导率值，将TOC分析仪与电导率仪合二为一。

⑦ 体积小、重量轻、耗能少、携带方便。

⑧ 具有自动的上限报警输出，超出设定的检测结果时可以提醒操作者。

⑨ 易于按照USP <643>和EP <2.2.44>以及中国典2005年版附录Ⅷ R所要求的TOC检测方法进行系统适应性验证。

⑩ 超大的真彩显示器以及人性化的界面，具有RS232数据接口和打印机接口。

总有机碳分析仪（TOC分析仪）是水质监测领域的核心设备，主要用于检测水样中有机碳的总量，广泛应用于制药、半导体、电力、环境监测、科研等多个行业，确保水质安全与合规。

‌一、核心应用领域‌
1.‌制药工业‌‌用途‌：检测纯化水、注射用水和高纯水中的总有机碳浓度，确保药品生产用水符合《中国药典》等严格的质量标准。‌案例‌：华北某生物制药企业通过在线监测TOC含量，避免水质问题导致的药品批次报废，季度减少经济损失约15万元。
2.‌半导体行业‌‌用途‌：监测超纯水制备系统及晶片工艺过程中的TOC含量，保障芯片制造的高纯度需求。‌案例‌：华东某半导体工厂使用离线检测仪，将检测时间从1.5小时缩短至20分钟，助力提升芯片生产良率2.5%。
3.‌电力行业‌‌用途‌：在线监测电厂去离子水制备过程中的TOC变化，预防水质污染对发电设备造成的损害。‌案例‌：通过实时监测锅炉用水中的有机碳含量，及时发现问题并采取处理措施。
4.‌环境监测‌‌用途‌：对地表水、地下水、湖泊、河流等自然水体进行有机污染监测，评估污水处理工艺的运行状况。‌案例‌：检测污水处理厂进水和出水的TOC含量，判断处理后的污水是否达到排放标准。
5.‌科研与实验室‌‌用途‌：用于超纯水TOC的检测与研究，推动水质净化技术的不断创新与发展。‌案例‌：科研人员通过对不同水样总有机碳的测定，研究有机物质在水体中的迁移转化规律。
‌二、技术优势与行业痛点解决方案‌
•‌高精度测量‌：示值误差±3%，重复性RSD≤3%，确保测量结果的准确性与可靠性。
•‌便携设计‌：支持现场检测，无需转运水样，提升检测时效性。
•‌无试剂设计‌：避免试剂相关问题，降低使用成本。
•‌自动存储与即时打印‌：确保数据真实可查，满足合规追溯要求。
‌三、发展趋势‌
•‌多功能集成‌：未来的检测仪可能会集成多种检测功能，如总氮（TN）、溶解氧（DO）、pH值等，实现一机多用。

•‌复杂水样检测能力提升‌：针对成分复杂、干扰因素多的水样（如工业废水、高盐度水样等），将进一步优化氧化技术和预处理方法。