實驗室分析（特別是高精度分析） 在高精度化學(xué)分析和生命科學(xué)研究領(lǐng)域，如色譜 - 質(zhì)譜聯(lián)用分析、基因測序等實驗，低 TOC 含量的純水是必要的。對于這類實驗，TOC 含量通常要求低于 10 - 100μg/L，這樣可以避免水中有機碳對分析結(jié)果的干擾，確保實驗的準確性和重復(fù)性。例如，在液相色譜分析中，水中的有機碳雜質(zhì)可能會在色譜圖上產(chǎn)生額外的峰，影響目標化合物的檢測。 法規(guī)和標準制定機構(gòu)的考量因素 國際標準化組織（ISO）和各國國家標準 ISO 和各國國家標準在制定 TOC 含量標準時，綜合考慮了多方面因素。一方面是基于健康和安全的考慮，例如飲用水的 TOC 標準主要是為了確保居民長期飲用安全，防止水中有機污染物對人體健康造成潛在危害。一般飲用水的 TOC 標準在 2 - 5mg/L 左右。另一方面是考慮到不同行業(yè)的實際應(yīng)用需求，通過征求行業(yè)意見、進行大量實驗研究和工業(yè)驗證，來確定合理的 TOC 含量標準。在材料表面改性工藝中，去離子水可作為處理介質(zhì)或清洗用水。北京新型去離子水專賣
原理：離子交換樹脂可以去除水中的離子型雜質(zhì)，間接降低熱源物質(zhì)的含量。一些熱源物質(zhì)可能帶有電荷，通過與離子交換樹脂進行離子交換反應(yīng)，被吸附在樹脂上。同時，離子交換過程可以改善水的化學(xué)性質(zhì)，如降低水的硬度，減少水中可能與熱源物質(zhì)相互作用的離子，從而有助于后續(xù)其他方法更好地去除熱源。 操作要點：要選擇合適的離子交換樹脂，包括陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。在使用過程中，要注意樹脂的再生。當樹脂吸附飽和后，需要通過再生劑（如鹽酸用于陽離子交換樹脂再生，氫氧化鈉用于陰離子交換樹脂再生）進行再生處理，恢復(fù)樹脂的離子交換能力。此外，離子交換樹脂柱的填充要均勻，避免出現(xiàn)水流短路等情況，影響離子交換效果。四川教學(xué)用去離子水檢測在生物技術(shù)的基因芯片實驗中，去離子水可保障實驗準確性。
去離子水和蒸餾水主要有以下區(qū)別，蒸餾水是通過蒸餾的方法制備的。將水加熱至沸點，使其汽化，然后將水蒸氣冷卻凝結(jié)成液態(tài)水。這個過程主要是利用水和雜質(zhì)的沸點差異來分離它們。例如，水中的一些不揮發(fā)性雜質(zhì)（如大多數(shù)鹽類，因為它們的沸點遠高于水的沸點）會留在原來的容器中，而水蒸氣中基本只含有水這種揮發(fā)性物質(zhì)。 簡單的蒸餾裝置通常包括一個加熱源（如酒精燈或電熱套）、一個蒸餾燒瓶、一個冷凝器和一個接收容器。在蒸餾燒瓶中加熱水，水蒸氣進入冷凝器，通過冷卻介質(zhì)（如冷水）的冷卻作用，水蒸氣重新變成液態(tài)水，收集在接收容器中。去離子水是通過離子交換樹脂去除水中的離子雜質(zhì)而得到的。離子交換樹脂是一種帶有可交換離子的高分子材料。 通常包含陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。當水通過陽離子交換樹脂時，水中的陽離子（如 Ca、Mg、Na等）會與樹脂上的氫離子（H）進行交換；接著，水再通過陰離子交換樹脂，水中的陰離子（如 Cl、SO等）會與樹脂上的氫氧根離子（OH）進行交換。經(jīng)過這一系列交換過程，水中的離子雜質(zhì)被去除，從而得到去離子水。
原理：利用水和熱源物質(zhì)（主要是細菌內(nèi)素等）沸點的差異來分離。水在標準大氣壓下沸點是 100℃，而內(nèi)素等熱源物質(zhì)通常是一些大分子有機化合物，其沸點相對較高，在水沸騰汽化后，蒸汽中基本不含有熱源物質(zhì)，將蒸汽冷卻凝結(jié)得到的蒸餾水熱源含量就會降低。 操作要點：需要使用高質(zhì)量的蒸餾設(shè)備，例如采用石英材質(zhì)的蒸餾容器，因為石英具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，能減少在蒸餾過程中可能引入的雜質(zhì)。同時，要控制好蒸餾速度，避免液體暴沸�？梢蕴砑右恍┓辣┓械牟牧希绶惺�，并且要確保整個蒸餾系統(tǒng)的密封性，防止外界的污染源進入。在蒸餾過程中，還可以進行多次蒸餾來進一步降低熱源含量，例如二次蒸餾或三次蒸餾，每一次蒸餾都能去除一部分殘留的熱源物質(zhì)。去離子水的折射率相對穩(wěn)定，利于光學(xué)相關(guān)實驗與測量。
燃燒氧化 - 非色散紅外吸收法（實驗室常用方法） 儀器準備 需要一臺總有機碳分析儀，該儀器主要包括進樣裝置、燃燒氧化單元、二氧化碳檢測單元（非色散紅外吸收檢測器）等部分。在實驗前，要確保儀器性能良好，對儀器進行校準，通常使用已知 TOC 濃度的標準溶液，如鄰苯二甲酸氫鉀（KHP）溶液。因為 KHP 是一種有機化合物，純度高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，其碳含量可以精確計算，是理想的校準物質(zhì)。例如，將一定濃度（如 100mg/L）的 KHP 溶液注入儀器，按照儀器操作手冊調(diào)整儀器參數(shù)，使測量值與理論值相符，完成校準。 樣品采集與預(yù)處理 采集水樣時，要使用合適的采樣容器，一般采用玻璃或特定的塑料材質(zhì)容器，避免容器本身對水樣造成污染。對于含有大顆粒雜質(zhì)的水樣，需要進行過濾處理，防止堵塞儀器進樣口。如果水樣中含有較高濃度的無機碳（IC），如碳酸鹽和碳酸氫鹽，需要進行無機碳的去除�？梢圆捎盟峄貧夥�，即向水樣中加入磷酸等酸，使水樣 pH 值降低至 2 - 3，然后用氮氣或空氣曝氣，將無機碳以二氧化碳形式去除。在化妝品的噴霧產(chǎn)品中，去離子水可保證噴霧的細膩均勻。北京新型去離子水專賣
去離子水在化學(xué)分析的分光光度法實驗中，可降低背景干擾。北京新型去離子水專賣
化學(xué)氧化 - 滴定法 原理：通過化學(xué)氧化劑（如重鉻酸鉀、高錳酸鉀等）將水中的有機碳氧化為二氧化碳。然后可以采用滴定的方法來測定生成的二氧化碳或者剩余的氧化劑的量，從而間接計算 TOC。例如，用過量的重鉻酸鉀氧化水樣中的有機碳后，用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定剩余的重鉻酸鉀，根據(jù)消耗的重鉻酸鉀的量來計算 TOC。 操作要點：化學(xué)氧化過程中，要準確控制氧化劑的用量、反應(yīng)時間和溫度等條件。滴定操作要嚴格按照化學(xué)分析的標準程序進行，確保滴定終點的準確判斷，以獲得可靠的測量結(jié)果。 TOC 的來源與控制 來源：純水系統(tǒng)中的 TOC 來源。原水本身可能含有天然有機物，如腐殖酸、富營養(yǎng)化水體中的藻類分泌物等。在純水的制備過程中，管道系統(tǒng)、儲存容器等也可能會引入有機碳。例如，一些塑料管道可能會滲出有機添加劑，儲存容器的密封材料可能會釋放有機物。 控制方法：對于原水的處理，可以采用活性炭吸附、超濾等方法去除水中的天然有機物。在純水系統(tǒng)的設(shè)計和建設(shè)中，盡量選擇低有機物滲出的管道材料（如聚偏氟乙烯，PVDF）和儲存容器。定期對純水系統(tǒng)進行維護和清洗，例如清洗管道、更換老化的密封材料等，也有助于控制 TOC 的含量。北京新型去離子水專賣
