Quy định & Tiêu chuẩn Kiểm tra Tổng Carbon Hữu cơ (TOC)

Tổng carbon hữu cơ (TOC) là một thông số để đo nồng độ carbon hữu cơ hòa tan và không hòa tan trong một mẫu, cho biết chất lượng nước trong các môi trường nghiên cứu, công nghiệp và khu vực công. Kiểm tra TOC có thể được sử dụng để phát hiện các chất gây ô nhiễm trong nước làm mát công nghiệp hoặc nước uống, đánh giá hiệu quả của quy trình xử lý nước thải và xác minh chất lượng nước cho các ứng dụng chăm sóc sức khỏe, dược phẩm và bán dẫn.

Các thông số được phân tích

Phân tích TOC có thể trả về dữ liệu cho sáu loại hàm lượng carbon dựa trên việc các hợp chất chứa carbon là hữu cơ hay vô cơ, các hạt có hòa tan hay không và các hợp chất có áp suất hơi cao hay thấp ở nhiệt độ phòng. Các danh mục này là:

1. Tổng carbon (TC)

2. Tổng carbon vô cơ (TIC)

3. Tổng carbon hữu cơ (TOC)

4. Carbon hữu cơ hòa tan (DOC)

5. Carbon hữu cơ dễ bay hơi (VOC) hoặc carbon hữu cơ có thể tẩy (POC)

6. Carbon hữu cơ không bay hơi (NVOC) hoặc carbon hữu cơ không thể tẩy (NPOC) [1]

Tổng carbon hữu cơ có thể được xác định bằng cách loại bỏ carbon vô cơ khỏi mẫu thông qua quá trình axit hóa trước khi xác định TOC trực tiếp. Ngoài ra, TOC có thể được tính toán gián tiếp bằng cách xác định tổng carbon và tổng carbon vô cơ, sau đó trừ cái sau khỏi cái trước (TOC = TC – TIC).

Yêu cầu kiểm tra TOC đối với vật liệu tiếp xúc với nước uống

Chỉ thị Nước uống mới của EU liệt kê TOC là một trong những thông số chỉ báo để đánh giá chất lượng nước. [2] Vì carbon hữu cơ có thể di chuyển vào nước từ vật liệu tiếp xúc, nên thực hiện kiểm tra TOC để đánh giá xem vật liệu hữu cơ và xi măng tiếp xúc với nước uống có tuân thủ chỉ thị hay không.

Nước di chuyển để kiểm tra sự tuân thủ thu được theo tiêu chuẩn EN 12873 (Phần 1 dành cho vật liệu sản xuất tại nhà máy và Phần 2 dành cho vật liệu thi công tại chỗ). Sau đó, TOC được xác định là carbon hữu cơ không thể tẩy bằng cách sử dụng tiêu chuẩn EN 1484. Nồng độ TOC tại vòi cuối cùng phải ≤ 0,5 mg/l, sau giai đoạn di chuyển thứ 9 đối với nước lạnh hoặc giai đoạn di chuyển thứ 22 đối với các ứng dụng nước ấm.[3]

Phân tích mẫu môi trường và vật liệu thải

TOC cũng là một thông số quan trọng trong việc mô tả đặc tính chất thải, ví dụ, để đánh giá tính phù hợp của vật liệu đối với việc chôn lấp. Tiêu chuẩn EN 13137 thường được sử dụng để kiểm tra bùn, trầm tích và chất thải đối với carbon hữu cơ. Hai phương pháp thử nghiệm, gián tiếp và trực tiếp, có sẵn theo tiêu chuẩn. Nên ưu tiên phương pháp gián tiếp nếu mẫu chứa chất hữu cơ dễ bay hơi, vì những chất này có thể bay hơi trong quá trình axit hóa để loại bỏ carbon vô cơ, dẫn đến kết quả không chính xác.4

Phân tích TOC của nước siêu tinh khiết

Một số ngành công nghiệp, chẳng hạn như bán dẫn, dược phẩm và thiết bị y tế, yêu cầu nước siêu tinh khiết trong hoạt động của họ. Dược điển Châu Âu, nguồn chính của các tiêu chuẩn chất lượng chính thức cho thuốc và thành phần của chúng ở Châu Âu, nêu chi tiết các phương pháp phân tích TOC trong phần 2.2.44. Thay vì quy định một phương pháp thử nghiệm cụ thể, Dược điển mô tả các quy trình để đánh giá phương pháp đã chọn và diễn giải kết quả. Vì nước siêu tinh khiết chỉ có thể chứa một lượng nhỏ carbon hữu cơ, nên giới hạn phát hiện phải là 0,05 mg/L (50 ppb) hoặc thấp hơn.5

Tài liệu tham khảo

1 Các danh mục được nêu trong Phần 3: Định nghĩa của tiêu chuẩn EN 1484, có tiêu đề “Phân tích nước – Hướng dẫn xác định tổng carbon hữu cơ (TOC) và carbon hữu cơ hòa tan (DOC)”

2 Phụ lục I, Phần C, Chỉ thị (EU) 2020/2184.

3 Phần 4.2.4. Tiêu chí đạt/không đạt đối với TOC trong Phụ lục I & Phụ lục III của Phụ lục 1 đến 4 của Quyết định thực hiện của Ủy ban quy định các quy tắc áp dụng Chỉ thị (EU) 2020/2184.

4 BS EN 13137:2001 Đặc tính của chất thải – Xác định tổng carbon hữu cơ (TOC) trong chất thải, bùn và trầm tích.

5 Dược điển Châu Âu, 2.2.44, Tổng carbon hữu cơ trong nước dùng cho dược phẩm.