總有機碳（TOC）分析儀生物制藥測試儀儀器

一、總有機碳（TOC）分析儀生物制藥測試儀儀器產品簡介

總有機碳（TOC）分析儀是北京北廣精儀儀器設備有限公司獨立研制的產品，用于測定水樣中總有機碳的濃度，具有高靈敏度和精確度。

TOC分析儀的工作原理是：樣品中的有機物在紫外線（UV）的作用下被氧化成二氧化碳，二氧化碳的測定采用了電導率檢測技術。通過測定未經氧化反應器的樣品的總無機碳（TIC或IC）濃度，和經氧化后得到的樣品的總碳（TC）濃度來計算總有機碳濃度。總有機碳濃度即總碳濃度與總無機碳濃度之間的差值：TOC = TC–TIC。

TOC分析儀可以檢測TOC濃度從0.001mg/L到1.000mg/L的水樣。本產品操作簡單，維護費用低，無需添加化學試劑，操作人員無需特殊培訓或專業化學知識。

1.1 系統組成

TOC分析儀的組成包括以下7個主要部分：

① 在線檢測裝置（在線型儀器配備）

② 樣品蠕動泵

③ 分流器

④ 氧化反應器

⑤ 二氧化碳傳感器

    ⑥ 微處理控制器和電子線路板

⑦ 輸出接口

1.2 在線檢測裝置

進入儀器內部后水樣的流速大約為0.5 ml/min。進入在線檢測裝置的水樣溫度可以在1～95℃范圍內，儀器的廢液和在線檢測裝置的排出液均由排液管排出。

1.3 離線檢測

離線檢測時，儀器可從樣品瓶或其它沒有壓力的容器直接取樣。儀器管路沖洗和儀器校準應在離線狀態操作。若樣品中有不可溶性微粒，應經過濾膜（孔徑60μm或更小）過濾后進入儀器，以防止樣品中的微粒阻塞儀器。儀器的進樣管為1/16英寸的Teflon管，經蠕動泵抽進管路中的水樣流速約為0.5 ml/min。

1.4 分流器

水樣進入儀器后分成相同流量的兩路，其中一路通過延遲線圈進入二氧化碳傳感器，檢測TIC，另一路通過氧化反應器利用紫外燈（UV燈）加二氧化鈦薄膜光催化氧化作用將有機物分解為二氧化碳，進入二氧化碳傳感器檢測TC。總有機碳可通過這個差值計算得到：TOC = TC–TIC。

1.5 氧化反應器

儀器利用UV射線在二氧化鈦光催化劑的作用下將有機化合物氧化成二氧化碳，氧化反應器是一個UV燈外包螺旋形的石英管。UV燈發出185nm和254nm的光線，使水產生光分解。

H₂O + hν(185nm)（TiO₂）à OH· + H·

羥基自由基（OH·）能*把有機化合物氧化為二氧化碳。

有機物 + OH·à CO₂ + H₂O

UV燈的使用壽命為6個月，當更換時間到期時儀器將出現警告信息，提醒用戶更換UV燈。

1.6 二氧化碳傳感器

儀器上安裝有兩個二氧化碳傳感器，由電導率傳感器和溫度傳感器組成。電導率測量采用雙精度技術，可以實現自動校準和溫度補償。TIC傳感器用于檢測未經氧化的水樣中二氧化碳濃度，同時檢測水樣的電導率值；TC傳感器用于檢測水樣本身含有的二氧化碳和水樣中有機物經分解后產生的二氧化碳濃度的總和。

1.7 二氧化碳測量循環

儀器每4分鐘檢測得出一個數據（包括TOC值和電導率值），在4分鐘的測量循環中TC和TIC是獨立檢測的。

二、總有機碳（TOC）分析儀生物制藥測試儀儀器結構特征與工作原理

2.1 工作原理

  1 — 鍍有二氧化鈦的螺旋石英玻璃管             2 — 紫外燈

  3 — 電導率傳感器         4 — 延遲線圈       5 — 蠕動泵

                         圖2-4    工作原理示意圖

水樣通過進樣口進入儀器后由分流器分成相等的兩份，其中一份通過延遲線圈4,進入二氧化碳傳感器3檢測TIC，另一份通過鍍有二氧化鈦的螺旋石英玻璃管1，并在紫外燈2的照射下將水中有機物催化分解為二氧化碳，進入電導率傳感器3檢測 TC。總有機碳可通過這個差值計算得到：TOC = TC–TIC，zui后廢液通過蠕動泵5，從排液管流出。

2.2 應用范圍

該儀器可用于檢測制藥工業中純化水、注射用水和去離子水中有機碳的濃度；也可用于半導體行業中超純水TOC的檢測。

在制藥領域和生物化學領域清潔驗證過程中，可用于驗證清潔效果。

該儀器具有在線檢測功能，可以在線監測制藥工業的制水系統、半導體工業的超純水制備系統和晶片工藝過程、電廠去離子水制備過程等。

三、技術參數及特點

3.1 主要技術參數

電    源：220V±22V

電源頻率：50Hz±1Hz

額定功率：100W

基本尺寸：44cm×18cm×26cm

檢測極限：0.001mg/L

檢測精度：±5%

檢測范圍：0.001mg/L～1.000mg/L

分析時間：4min

響應時間：15 min以內

樣品溫度：1-95℃

環境溫度：10-40℃    溫度變化在±5℃/d以內

內部樣品流速：0.5 ml/min

相對濕度：≤ 85%

重復性誤差：≤ 3%

零點漂移：±5%

量程漂移：±5%

3.2 特點

① 不需要添加酸試劑、氧化劑和任何氣體，無需附加日常維護費。

② 操作簡單、快捷、可靠。使用者無需專業知識和專門培訓。

③ 針對TOC1000ppb以下去離子水的檢測設計，在線、離線檢測可以切換使用。

④ 超大的存儲器能自動存儲zui近12個月連續檢測的數據，可以查詢任意一天的檢測記錄，并能打印檢測結果。

⑤ 檢測速度快，一次檢測分析時間僅為4分鐘。

⑥ 同步檢測水樣的電導率值，將TOC分析儀與電導率儀合二為一。

⑦ 體積小、重量輕、耗能少、攜帶方便。

⑧ 具有自動的上限報警輸出，超出設定的檢測結果時可以提醒操作者。

⑨ 易于按照USP <643>和EP <2.2.44>以及中國藥典2005年版附錄Ⅷ R所要求的TOC檢測方法進行系統適應性驗證。

⑩ 超大的320´234的點陣真彩顯示器以及人性化的界面，具有RS232數據接口和打印機接口。

四、使用與操作方法

開始檢測并計入檢測次數，檢測完畢后顯示zui后一次檢測結果，其中幾次檢測的結果均自動保存在查詢記錄當中。檢測次數的設置方式為：用“選擇”鍵移動光標，用“設置”鍵修改數字，按“確定”鍵進行確認，進入分析界面。先進行四次沖洗過程

五、維護

5.1 易耗品更換周期

UV燈和蠕動泵管可以從本公司購買。UV燈為185nm、254nm雙波長紫外燈，蠕動泵管為進口泵管，具有高品質和良好的穩定性。易耗品更換周期參考表5.1。

表5.1  易耗品維護/更換表

六、故障分析與排除

七、安裝與儲運

7.1 安裝

7.1.1 安裝位置的選擇

將儀器放在一個潔凈、無障礙物的平面上，并保證除儀器外還能承載 25kg的重量，為了便于散熱，請確保儀器的后面和兩側留有至少16cm的空間。

7.1.2 電源要求

電壓：220V ± 22V

電源頻率：50Hz ± 1Hz

7.1.3 環境要求

儀器應在一個恒溫恒濕且適于工作的環境中進行。避免陽光直射和超常溫度；溫度過高（超過104°F，40℃）會導致運行失常，溫度過低（低于50°F，10℃）會導致測量值誤差過大。

7.2儲運

7.2.1 包裝后的TOC分析儀應儲存在相對濕度不大于80%，無腐蝕性氣體且通風良好、陰涼、清潔的室內。

7.2.2 運輸按訂貨合同要求，避免碰撞及受潮。

7.2.3 若對本儀器進行重新拆卸與安裝，請儀器制造商，由專業技術人員協助解決。

設備標準配置

北京北廣精儀生產主要產品：