总有机碳（Total Organic Carbon，TOC）是样品中有机物总量的综合指标，用以反映水体受污染的程度，是制药、半导体、电力等领域的重要指标，目前多个国内外标准对不同领域的总有机碳提出了限值要求。
一些有关TOC的标准
（各国药典中对于制药 用水TOC水平的要求）
（SEMI F63对半导体用超纯水TOC及仪器检测限值要求）
随着制药、半导体行业对于质量要求的不断提升，以及纯水制备技术的日益进步。现今很多水系统可以稳定运行在TOC不大于5ppb，甚至1ppb以内。然而对于TOC分析仪来说，一个更具有挑战性的性能指标是它的“检测限”（LOD）。
梅特勒托利多最 新的6000TOCi分析仪，采用先进的紫外氧化电导率差分计算法，实现对于水中低TOC含量的连续准确分析，检测限最 低可达0.025ppb。这相当于1L水中有25ng（ng相当于10-9g）的有机碳。
（梅特勒托利多6000TOCi的技术参数）
LOD的计算
根据2020版中国药典 9101章节，药品质量标准分析方法验证指导原则，共有三种常用方法：直观法、信噪比法和基于响应值标准偏差和标准曲线斜率计算LOD。而本文讨论的就是这第三种方法。
NO.1
按照LOD=3.3δ/S公式计算。式中LOD为检测限;δ为响应值的偏差;S为标准曲线的斜率。
NO.2
δ 可以通过下列方法测得：测定空白值的标准偏差，或者标准曲线的剩余标准偏差或是截距的标准偏差来代替。
NO.3
数据要求：上述计算方法获得的检测限数据须用含量相近的样品进行验证。应附测定图谱，说明试验过程和检测限结果。
LOD的测量
由于客户水系统的限制，在现场很难精确的验证LOD达到0.025ppb这样一个极低的数值，于是梅特勒托利多实验室通过仪器计量的角度，基于稳定真实水系统中的实际仪器性能，验证了6000TOCi分析仪真实检测极限。下面我们就来探究如何实现这一实验？如何测量LOD？
NO.1
在UPW中制备精确的TOC标准溶液，浓度为 50,000 ppb，由 ASTM A 类容量玻璃器皿和梅特勒托利多天平测定。
NO.2
使用Rainin 移液器将溶液进一步精确稀释至约 5000 ppb 的浓度（我们称之为 C1）。随着浓度越来越低，保持固定的 TOC 变得具有挑战性，因为环境杂质（空气、人类、容器）会干扰 TOC 测量。
NO.3
采取措施，保护测量不受环境影响。我们通过将 C1注入低TOC，随着UPW的流动中来进行最 终稀释。这是通过用C1填充精密注射器，然后将注射器注入UPW流来完成的。注射泵以精确的速度推动注射器柱塞，确保C1以精确的流速输送，UPW流速通过常规流量计方法测量。
NO.4
注射器流速与UPW流速之比定义了添加的 TOC 浓度。最终样品流中的总TOC等于起始 UPW的TOC加上从稀释的C1中添加的TOC。
例如，来自水系统的UPW流入6000TOCi分析仪。UPW 流速为8.5 mL/min。使用5000 ppb的C1和8.5 μL/min的注射器流速，添加的 TOC 浓度为5ppb。如果在添加 C1 之前 UPW为1.3ppb，则最 终TOC为1.3+5.0=6.3ppb。然后改变注入速率以提供其他浓度。
梅特勒托利多Billerica实验室的水系统始终通常以 <3 ppb TOC的状态运行。在测量了UPW的 TOC 基线（当天约为1ppb）后，通过这种注射稀释法添加了各种浓度的TOC：添加了 1、2、3 和 5ppb的TOC。请注意，约1ppb 的数据点是基于无注入。结果表现为实际添加预期TOC值（x轴）和真实测量TOC值（y轴）R²（线性度 1为最 好）的数据图：
总结
结果表明，梅特勒托利多6000TOCi分析仪不仅能满足USP <643> 和其他药典要求仪器 LOD 低于 50 ppb，还能满足微电子行业建议 UPW 的 TOC 低于 1 ppb，用来生产具有最 先 进的窄线宽 (7 nm) 的集成电路的TOC测量需求。
随着对较低 TOC 水平的需求，需要能够准确测量水中的杂质。UPW 高纯度领域的障碍之一是仪器开发人员面临的技术挑战——如何验证 LOD。以上介绍的是用于测量 6000TOCi 分析仪的 LOD 的方法。梅特勒托利多6000TOCi分析仪就可以满足制药和半导体行业严格的要求，帮助企业实现安全检测TOC这一重要参数。
除此之外，制药 用水、半导体超纯水监测过程中，我们还提供在线微生物、电导率、pH、溶解氧、硅钠含量等重要过程参数的测量分析仪，保障企业水系统稳定运行，同时减少现场的操作多个品牌仪器的烦恼。
《Thornton产品全家福》
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