Total Organic Carbon Analyzer TOC-L

Význam tématu

Analýza celkového organického uhlíku (TOC) je klíčová metrika v oblasti ochrany vodního prostředí, farmaceutické a průmyslové kontroly kvality. Sleduje přítomnost a celkové množství organických kontaminantů ve vodách a dalších médiích, umožňuje zajištění bezpečných pitných vod, vyhodnocení účinnosti čištění a optimalizaci výrobních procesů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem publikace je představení řady analyzátorů TOC-L od Shimadzu, shrnutí jejich konstrukčních principů, technických parametrů, možností automatizace a modulárního rozšíření. Popsány jsou modely pro PC i samostatné režimy, rozsah aplikací od ultrapure až po vysoce znečištěné vzorky, včetně plynných a pevných materiálů.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda: katalytická oxidace při 680 °C následovaná detekcí CO₂ nedisperzním infračerveným detektorem (NDIR). Instrumentace:

• Analyzátory TOC-L CPH/CSH (vysoká citlivost) a CPN/CSN (standardní citlivost), režimy PC-controlled a standalone
• Automatické vzorkovače ASI-L (9/24/40 ml) a OCT-L (8port) pro nepřetržitá měření
• Jednotka TNM-L pro simultánní stanovení celkového dusíku chemiluminiscencí při 720 °C
• SSM-5000A pro spalování pevných vzorků (moratorium 900 °C)
• LabSolutions TOC PC software s podporou 21 CFR Part 11, správa dat a auditní stopy

Hlavní výsledky a diskuse

Testy ukázaly:

• Rozsah měření 4 µg/L až 30 000 mg/L pro TOC, 0–35 000 mg/L pro IC
• Detekční limit TC/IC 4 µg/L (vysokosenzitivní model), TN 5 µg/L, reprodukovatelnost CV ≤ 1,5 %
• Příklad TOC v niklovacím roztoku: 12,80 mg/L (C.V. 0,22 %); TN v roztoku amonného sulfátu: 9,91 mg/L (C.V. 0,30 %); TC v kompostu 27,26 %C (C.V. 0,57 %)
• Automatické ředění vzorků až 50×, vylučování anomálií, správa standardních křivek a automatické výměny kalibrace

Přínosy a praktické využití metody

Modulární konstrukce a široká škála volitelných jednotek umožňuje:

• Kontrolu pitné a odpadní vody, cirkulaci ultračisté vody ve farmaceutické a polovodičové výrobě
• Kvalitativní a kvantitativní analýzu vzorků z environmentálních studií (řeky, jezera, moře, půdy)
• Potvrzení účinnosti čištění a validace procesů ve farmacii
• Měření pevných vzorků, čištění validačním metodou otěrem
• Online monitoring procesních vod a automatizaci laboratoří s plnou archivací a integritou dat

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj:

• Integrace s laboratořemi bez papírů (LIMS, SCADA, Industry 4.0)
• Miniaturizace a zvýšení throughputu díky pokročilým autosamplerům a mikrofluidice
• Rozšíření možností multi­analytických platforem (konkomitantní stanovení uhlíku, dusíku, fosforu)
• Využití umělé inteligence pro prediktivní údržbu a optimalizace provozních parametrů
• Vzdálené monitorování a cloudová správa dat pro environmentální a průmyslové aplikace

Závěr

Systém TOC-L značky Shimadzu představuje vysoce výkonné, flexibilní a plně automatizovatelné řešení pro širokou paletu analytických úloh. Díky kombinaci robustní oxidace, citlivé detekce a bohaté nabídky příslušenství podporuje spolehlivou kontrolu kvality vody, materiálů a procesů ve výzkumu i průmyslu.

Reference

V textu nejsou uvedeny samostatné literární odkazy.