在制藥、生物科技、微電子及醫(yī)療器械等對水質(zhì)純度有嚴(yán)苛要求的行業(yè)，總有機(jī)碳（TOC）含量是衡量注射用水、超純水等關(guān)鍵工藝流體質(zhì)量的核心指標(biāo)之一。TOC分析儀是實(shí)現(xiàn)對該指標(biāo)進(jìn)行高靈敏度、高可靠性監(jiān)測的關(guān)鍵設(shè)備。
一、 儀器概述與核心工作原理
BC-50A總有機(jī)碳分析儀是一款國產(chǎn)高精度分析儀器，采用先進(jìn)的電導(dǎo)率差值檢測技術(shù)，專為檢測低TOC濃度（1000ppb以下）的水樣設(shè)計(jì)，滿足制藥用水（純化水、注射用水）、超純水、去離子水的在線及離線檢測需求。其設(shè)計(jì)便攜，操作界面友好，符合《中國藥典》等相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。
核心工作原理遵循紫外氧化-差值電導(dǎo)率法： 分流與氧化：待測水樣進(jìn)入儀器后，被分流器分成流量相等的兩路。一路作為總無機(jī)碳（TIC） 測量通路，水樣直接通過一個(gè)延遲線圈后，進(jìn)入電導(dǎo)率傳感器。另一路作為總碳（TC） 測量通路，水樣流經(jīng)一個(gè)特制的氧化反應(yīng)器。該反應(yīng)器內(nèi)部為鍍有二氧化鈦薄膜的螺旋石英玻璃管，外部裝有能發(fā)射185nm和254nm雙波長紫外線的UV燈。在紫外光催化作用下，水中的有機(jī)物被高效、徹底地氧化成二氧化碳（CO₂）。 檢測與計(jì)算：兩路水樣分別進(jìn)入獨(dú)立的、高精度的電導(dǎo)率傳感器（含溫度補(bǔ)償）進(jìn)行測量。TIC通路測得的是水樣中原始的無機(jī)碳（如溶解的CO₂）貢獻(xiàn)的電導(dǎo)率值。TC通路測得的是水樣原始無機(jī)碳加上有機(jī)物被氧化后生成的二氧化碳共同貢獻(xiàn)的電導(dǎo)率值。 結(jié)果得出：儀器的微處理控制器通過計(jì)算上述兩個(gè)測量值的差值，直接得出總有機(jī)碳（TOC） 濃度，計(jì)算公式為：TOC = TC – TIC。整個(gè)分析周期約為4分鐘，并可同步輸出水樣的實(shí)時(shí)電導(dǎo)率值。
二、 主要技術(shù)參數(shù)與性能特點(diǎn)
（一）關(guān)鍵性能規(guī)格 測量范圍：0.001 mg/L ～ 1.000 mg/L（針對低TOC水樣標(biāo)準(zhǔn)配置。傳感器支持定制，濃度范圍可擴(kuò)展至1000 mg/L）。 檢測極限：≤ 0.001 mg/L。 檢測精度：±4% 測試范圍。 重復(fù)性誤差：≤ 3%。 分析/響應(yīng)時(shí)間：單次分析時(shí)間約4分鐘；達(dá)到穩(wěn)定讀數(shù)響應(yīng)時(shí)間在15分鐘以內(nèi)。 樣品適應(yīng)溫度：1 ℃ ～ 95 ℃。 分辨率：0.001 mg/L。 電源與環(huán)境：220V，50Hz電源；工作環(huán)境溫度10-40℃，相對濕度≤85%。 數(shù)據(jù)顯示與存儲：配備彩色觸摸屏，操作界面全中文。具有大容量數(shù)據(jù)存儲功能，可自動(dòng)存儲長達(dá)6至12個(gè)月的連續(xù)檢測數(shù)據(jù)，并支持歷史數(shù)據(jù)查詢與打印。 通信與輸出：具備RS232數(shù)據(jù)接口和打印機(jī)接口，設(shè)有檢測上限報(bào)警功能，并可輸出控制信號。
（二）突出產(chǎn)品特點(diǎn) 無試劑運(yùn)行：在整個(gè)檢測、貯存和部件更換過程中，無需添加任何酸、氧化劑或載氣，顯著降低了日常耗材成本，避免了化學(xué)試劑帶來的二次污染和操作風(fēng)險(xiǎn)。 高靈敏與便捷性：針對制藥用水等低TOC水樣優(yōu)化設(shè)計(jì)，檢測下限低，精度高。采用便攜式設(shè)計(jì)，移動(dòng)方便，可輕松前往不同取樣點(diǎn)。 智能與易維護(hù)：搭載嵌入式系統(tǒng)與高性能CPU，觸摸屏控制，具有一鍵運(yùn)行、自動(dòng)管路清洗等功能，操作簡單，無需專業(yè)人員即可使用。更換UV燈和蠕動(dòng)泵管無需拆解機(jī)箱，維護(hù)便捷。 合規(guī)性保障：儀器設(shè)計(jì)嚴(yán)格符合《中國藥典》（2020版附錄VIII R）、美國藥典USP <643>和歐洲藥典EP <2.2.44>中關(guān)于TOC測定的方法要求，能夠滿足系統(tǒng)適用性試驗(yàn)、檢測靈敏度（≤0.001mg/L）等關(guān)鍵驗(yàn)證，并可提供完整的儀器確認(rèn)（IQ/OQ/PQ）服務(wù)支持。 雙功能集成：一臺儀器同時(shí)完成TOC和電導(dǎo)率兩項(xiàng)關(guān)鍵水質(zhì)參數(shù)的測量，經(jīng)濟(jì)高效。
三、 應(yīng)用領(lǐng)域與操作模式
（一）主要應(yīng)用領(lǐng)域 制藥行業(yè)：純化水、注射用水的在線連續(xù)監(jiān)測和實(shí)驗(yàn)室抽樣檢測。 清潔驗(yàn)證：藥品生產(chǎn)設(shè)備、管道、容器清潔程序有效性的驗(yàn)證（通過檢測最終淋洗水的TOC殘留）。 微電子/半導(dǎo)體行業(yè)：超純水系統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)控。 其他領(lǐng)域：環(huán)保水質(zhì)監(jiān)測、食品飲料行業(yè)工藝用水檢測、電廠去離子水監(jiān)測等。
（二）操作模式 離線檢測：適用于從樣品瓶等無壓容器中直接取樣分析。進(jìn)樣前，若水樣含可見不溶性微粒，需在進(jìn)樣管前加裝微粒過濾器（建議孔徑≤60μm）以防管路堵塞。儀器校準(zhǔn)和管路沖洗應(yīng)在離線狀態(tài)下完成。 在線檢測：可連接至制水系統(tǒng)或分配管路進(jìn)行24小時(shí)連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測。重要提示：進(jìn)行在線監(jiān)測前，必須先在離線狀態(tài)下完成儀器的管路充分沖洗和校準(zhǔn)，然后再接入在線檢測裝置。
四、 結(jié)構(gòu)組成、維護(hù)與故障處理
（一）主要系統(tǒng)構(gòu)成 儀器主要由以下部分組成：樣品蠕動(dòng)泵、分流器、紫外氧化反應(yīng)器、兩個(gè)二氧化碳（電導(dǎo)率）傳感器、微處理控制器與電子線路板，以及輸出接口。在線監(jiān)測時(shí)配備相應(yīng)的在線檢測裝置。
（二）定期維護(hù)與耗材更換 為保證儀器長期穩(wěn)定運(yùn)行和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，需按計(jì)劃進(jìn)行維護(hù)： UV紫外燈：氧化反應(yīng)的核心部件，標(biāo)準(zhǔn)使用壽命約為12個(gè)月。到期時(shí)儀器會發(fā)出警告信息，需及時(shí)更換。 蠕動(dòng)泵管：用于輸送樣品，長期使用會磨損，建議每12個(gè)月檢查并更換。 管路沖洗：若檢測過高濃度樣品，在檢測低濃度樣品前，應(yīng)使用高純水或低TOC去離子水對儀器管路進(jìn)行充分沖洗。 過濾器：在線監(jiān)測懸浮物較多的水樣時(shí)，需定期清洗或更換進(jìn)樣端的前置過濾器。
（三）常見故障分析與排除 屏幕無顯示：檢查電源連接是否可靠，保險(xiǎn)絲是否完好。 檢測數(shù)據(jù)不穩(wěn)定或誤差大：檢查進(jìn)樣管和排液管是否有氣泡或壓痕，并用純水充分沖洗管路。 檢測值持續(xù)偏低：首先確認(rèn)UV燈是否已超過使用壽命，進(jìn)行更換。 排液管不出水：檢查管路是否堵塞，或蠕動(dòng)泵管是否已磨損，相應(yīng)進(jìn)行疏通或更換。 蜂鳴器報(bào)警：短促報(bào)警通常表示檢測值超過預(yù)設(shè)上限；長鳴可能指示主板故障，需聯(lián)系專業(yè)人員。 按鍵失靈或查詢死機(jī)：檢查按鍵是否物理損壞或有液體滲入；若在參數(shù)設(shè)置為“打印”但未連接打印機(jī)時(shí)查詢數(shù)據(jù)可能導(dǎo)致死機(jī)，可重啟儀器并更改設(shè)置或連接打印機(jī)。 五、 安裝、儲運(yùn)與安全注意事項(xiàng) （一）安裝與環(huán)境要求 儀器應(yīng)放置于潔凈、穩(wěn)固的平面，四周預(yù)留散熱空間。工作環(huán)境應(yīng)避免陽光直射，保持溫度（10-40℃）和濕度（≤85%）相對穩(wěn)定，溫度劇烈波動(dòng)會影響測量精度。電源必須可靠接地，確保用電安全。
（二）安全注意事項(xiàng) 操作安全：在打開儀器后蓋板進(jìn)行任何維護(hù)（如更換UV燈、泵管）前，必須切斷電源，防止觸電。 專業(yè)維護(hù)：非廠家授權(quán)專業(yè)人員，不得自行拆卸機(jī)箱內(nèi)部零部件及線路板。 樣品預(yù)處理：對于含有可見顆粒物的水樣，必須在進(jìn)樣前安裝過濾器，防止堵塞精密流路。 濃度過渡：檢測過高濃度樣品后，在檢測低濃度樣品前務(wù)必進(jìn)行充分的管路沖洗。 模式切換：在線檢測啟用前，務(wù)必在離線狀態(tài)下完成校準(zhǔn)與沖洗。
結(jié)論
BC-50A總有機(jī)碳分析儀以其基于紫外氧化-差值電導(dǎo)率法的先進(jìn)檢測原理，實(shí)現(xiàn)了對制藥用水、超純水中痕量有機(jī)碳的高精度、高靈敏度測量。其無試劑消耗、操作維護(hù)簡便、完全符合國內(nèi)外藥典法規(guī)要求的特點(diǎn)，使其成為藥品生產(chǎn)質(zhì)量保證、清潔驗(yàn)證以及高純水系統(tǒng)監(jiān)控中的可靠工具。通過規(guī)范的安裝、日常操作、定期維護(hù)和故障排查，可以確保該儀器長期穩(wěn)定運(yùn)行，為相關(guān)行業(yè)的關(guān)鍵水質(zhì)質(zhì)量控制提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支持。
