Teledyne Tekmar hat kürzlich einen neuen Leitfaden veröffentlicht, der Techniken zur Analyse des Gesamten Organischen Kohlenstoffs (TOC) vergleicht. Der Leitfaden bietet wichtige Informationen für Benutzer und empfiehlt das beste Instrument für Ihre spezifische Anwendung. Die TOC-Analyse, die in verschiedenen Labors verwendet wird, ist eine Technik, um die Sauberkeit und Reinheit von Wasser zu bestimmen. Sie ist ein erforderlicher Test gemäß dem United States Pharmacopoeia (USP), dem European Pharmacopoeia (EP) und dem Japanese Pharmacopoeia (JP) und wird häufig eingesetzt, um Abwasser, Böden und Trinkwassersicherheit zu überwachen.
Die Kohlenstoffanalyse begann in den 1630er Jahren, als der Wissenschaftler Jan Battist Van Helmont Kohlendioxid entdeckte. Im Jahr 1756 fand Joseph Black eine Möglichkeit, Kohlendioxid zu messen, und die Methode wurde 1924 weiter verfeinert. American Cyanamid entwickelte 1948 einen Infrarot-Gasanalysator, und 1967 patentierte DOW Chemical ein Kohlenstoffgehalt-Messsystem, das wässrige Proben manuell direkt in einen Sauerstoffgasstrom einspritzte. Seitdem haben Hersteller eine Reihe von technologischen Fortschritten gemacht, um den sich ändernden Kundenanforderungen gerecht zu werden.
Labore in den Biotechnologie- und Pharmaindustrien verwenden TOC bei Reinigungsvalidierungsverfahren, einschließlich Reinigung-in-Place. Die Konzentration von TOC kann auch verwendet werden, um den Erfolg von Reinigungsverfahren zu verfolgen und sicherzustellen, dass keine Kreuzkontamination auftritt. Der Schutz von Trinkwasser ist ein Hauptziel lokaler, staatlicher und nationaler Organisationen und Regierungen, und die Popularität der TOC-Analyse hat aufgrund der Notwendigkeit zugenommen, Abwasser und kommunales Wasser auf organische Stoffe zu testen. Der Leitfaden besagt: „Wenn stark organhaltiges Wasser dem Desinfektionsprozess während der normalen Aufbereitung unterzogen wird, entstehen Desinfektionsnebenprodukte, die krebserregend sind. Es ist wichtig sicherzustellen, dass der TOC im ein- und austretenden Wasser aus der Wasseraufbereitungsanlage niedrig ist, um die öffentliche Sicherheit zu gewährleisten.“
Der Leitfaden behandelt drei Hauptoxidationstechniken, die von TOC-Analysatoren heute verwendet werden:
- Katalytische Verbrennung – Die Probe wird in einen mit Katalysator gefüllten Schlauch injiziert, der in einem Ofen bei 680 °C – 1000 °C eingeschlossen ist. Die Kombination aus Temperatur, sauerstoffreichem Umfeld und Katalysator oxidiert den Kohlenstoff in der Probe zu CO2. Das CO2 wird dann zum Nichtdispersiven Infrarot (NDIR)-Detektor geleitet.
- UV-Persulfat – Eine Aliquot der aufgeblasenen Probe wird in einen UV-Reaktor übertragen, bei dem die Oxidationskraft aus einer Kombination aus Natriumpersulfat und UV-Licht stammt.
- Hochtemperaturkeramik – Die Probe wird bei einer Temperatur von bis zu 1800 °C in einen Ofen eingespritzt, begleitet von einem Sauerstrom. Für diesen Oxidationsprozess ist kein Katalysator erforderlich. Das CO2 wird dann zum NDIR-Detektor geleitet.
Der Leitfaden überprüft auch die Arten, Stärken und Schwächen von NDIR-Detektoren, einschließlich ihrer Unfähigkeit, halogenierte Verbindungen zu handhaben, und ihrer Herausforderungen bei Feuchtigkeit. Teledyne hebt auch andere Nachweismethoden hervor, darunter:
- Leitfähigkeit – Misst die Probe vor und nach der Oxidation, wobei die Differenz den TOC-Gehalt anzeigt.
- Membranleitfähigkeit – Verwendet eine hydrophobe Gaspermeationsmembran, um gelöstes CO2 besser von anderen chemischen Verbindungen zu unterscheiden.
Für zusätzliche Informationen zu Oxidations- und Nachweismethoden können Sie sich gerne an Aemas wenden.