用M9 TOC 分析仪进行低浓度电导率线性研究

介绍 

       美国药典 USP <645> 要求报告制YY水的电导率。要求用校准的仪器准确测量制YY水的电导率，电导率必须符合 USP <645> 规定的规格和操作参数。 

       配置了样品电导率检测功能的 Sievers* M9 总有机碳 （TOC）分析仪可以同时报告阶段 1 电导率和 TOC。 M9 分析仪完全符合 USP <643> 和 <645> 规则要求。请在以下文献中查看对 M9 分析仪的详细分析及其如何符合上述两种规则的要求：白皮书“电导率、温度依赖性和 Sievers M9 分 析 仪 （ Electrical Conductivity,  Temperature Dependence, and the Sievers M9  Analyzer）”；应用文献“Sievers 精益实验室：在实验室同时测量制YY水的阶段 1 电导率和 TOC（Sievers  Lean Lab: Simultaneous Stage 1 Conductivity and TOC  Lab Testing of Pharmaceutical Water）”。1,2

       USP <645> 规定的在 25°C 下的阶段 1 电导率限值为 1.3  μS/cm。在如此低的电导率水平下，很难确认电导计和探头或在线测量装置的性能。低电导率的样品和标样容易被容器或空气中的二氧化碳所污染，污染物会溶解到样品中，并在样品中分解。    

       为了避免对低浓度标样所受污染进行不必要的调查，同时确保电导率测量的可靠性和准确性，本应用文献中的研究证明了 M9 分析仪在低电导率下的线性。而对于较高的电导率来说，可以在日常分析中确认仪器的性能。

M9 分析仪在低电导率下的线性 

       苏伊士公司进行了以下研究，证明了 Sievers M9 TOC 分析仪在测量样品电导率时的线性和准确性，特别是在低电导率下测量样品电导率的线性和准确性。

       在Sievers “电导率和 TOC 两用样瓶（DUCT，Dual  Use Conductivity & TOC）” 中，用高纯度的去离子水将市面上买得到的 100 μS/cm 氯化钠（NaCl）标样 稀释至 9 种不同浓度。Sievers DUCT 样瓶带有ZL的 内涂层，可防止通过浸出或吸收，对电导率和 TOC 造 成影响。 测量结果如图 1 和图 2 所示。所有数据均经空白矫正， 且温度补偿至 25°C。图 2 具体显示了低于 10 μS/cm 的电导率测量值，表明了 M9 分析仪在低电导率水平下的线性和准确性。

图 1：1 至 100 μS/cm 的实测与预期的电导率比较

图 2：1 至 10 μS/cm 的实测与预期的电导率比较

结论 

       研究结果表明了 Sievers M9 TOC 分析仪在很宽的电导率动态范围内的样品电导率测量的高准确性和线性。因此，用户可以用 M9 分析仪来测量阶段 1 样品电导率以 达到 USP <645> 要求，即使在低电导率水平下也可以放心使用 M9 分析仪。 

       研究证明了 M9 分析仪对 10 μS/cm 以下的样品电导率 的测量具有高线性度和准确性，而对于较高电导率水平 （如 25 μS/cm）来说，可以对 M9 分析仪的电导率准确 性进行日常确认，以Z大限度减少确认标样污染造成的影响。 

       使用 Sievers M9 分析仪来同时测量 TOC 和电导率，可以简化实验室流程，帮助公司能够提高工作效率。

参考文献 

1.Electrical Conductivity, Temperature Dependence, and M9 Analyzer, 300  00322, 2016. Retrieved Dec. 20, 2016, from  https://geinstruments.com/down-media?f_id=42654 

2. Sievers Lean Lab: Simultaneous Stage 1 Conductivity and TOC Lab Testing of Pharmaceutical Water, 300 40030, 2018. Retrieved Mar. 14, 2018,  from https://geinstruments.com/down-media?f_id=43067

介绍

美国药典USP <645>要求报告制药 用水的电导率。要求用校准的仪器准确测量制药 用水的电导率，电导率必须符合USP <645>规定的规格和操作参数。

配置了样品电导率检测功能的Sievers® M9总有机碳（TOC）分析仪可以同时报告阶段1电导率和TOC。M9分析仪完全符合USP <643>和<645>规则要求。

USP <645>规定的在25°C下的阶段1电导率限值为1.3 μS/cm。在如此低的电导率水平下，很难确认电导计和探头或在线测量装置的性能。低电导率的样品和标样容易被容器或空气中的二氧化碳所污染，污染物会溶解到样品中，并在样品中分解。

为了避免对低浓度标样所受污染进行不必要的调查，同时确保电导率测量的可靠性和准确性，本文中的研究证明了M9分析仪在低电导率下的线性。而对于较高的电导率来说，可以在日常分析中确认仪器的性能。

M9 分析仪在低电导率下的线性

Sievers分析仪进行了以下研究，证明了Sievers M9 TOC分析仪在测量样品电导率时的线性和准确性，特别是在低电导率下测量样品电导率的线性和准确性。

在Sievers“电导率和TOC两用样品瓶（DUCT，Dual Use Conductivity & TOC）”中，用高纯度的去离子水将市面上买得到的100 μS/cm氯化钠（NaCl）标样稀释至9种不同浓度。Sievers DUCT样品瓶带有专 利的内涂层，可防止通过浸出或吸收，对电导率和TOC造成影响。

测量结果如图1和图2所示。所有数据均经空白矫正，且温度补偿至25°C。图2具体显示了低于10 μS/cm的电导率测量值，表明了M9分析仪在低电导率水平下的线性和准确性。

图1：1至100 μS/cm的实测与预期的电导率比较

图2：1至10 μS/cm的实测与预期的电导率比较

结论

研究结果表明了Sievers M9 TOC分析仪在很宽的电导率动态范围内的样品电导率测量的高准确性和线性。

因此，用户可以用M9分析仪来测量阶段1样品电导率以达到USP <645>要求，即使在低电导率水平下也可以放心使用M9分析仪。

研究证明了M9分析仪对10 μS/cm以下的样品电导率的测量具有高线性度和准确性，而对于较高电导率水平（如25 μS/cm）来说，可以对M9分析仪的电导率准确性进行日常确认，以最 大限度减少确认标样污染造成的影响。

使用Sievers M9分析仪来同时测量TOC和电导率，可以简化实验室流程，帮助公司能够提高工作效率。

介绍 

       美国药典 USP <645> 要求报告制YY水的电导率。要求用校准的仪器准确测量制YY水的电导率，电导率必须符合 USP <645> 规定的规格和操作参数。 

       配置了样品电导率检测功能的 Sievers* M9 总有机碳 （TOC）分析仪可以同时报告阶段 1 电导率和 TOC。 M9 分析仪完全符合 USP <643> 和 <645> 规则要求。请 在以下文献中查看对 M9 分析仪的详细分析及其如何符 合上述两种规则的要求：白皮书“电导率、温度依赖性 和 Sievers M9 分析仪 （ Electrical Conductivity,  Temperature Dependence, and the Sievers M9  Analyzer）”；应用文献“Sievers 精益实验室：在实验室 同时测量制YY水的阶段 1 电导率和 TOC（Sievers  Lean Lab: Simultaneous Stage 1 Conductivity and TOC  Lab Testing of Pharmaceutical Water）”。1,2 

       USP <645> 规定的在 25°C 下的阶段 1 电导率限值为 1.3  μS/cm。在如此低的电导率水平下，很难确认电导计和探头或在线测量装置的性能。低电导率的样品和标样容易被容器或空气中的二氧化碳所污染，污染物会溶解到样品中，并在样品中分解。 

       为了避免对低浓度标样所受污染进行不必要的调查，同时确保电导率测量的可靠性和准确性，本应用文献中的研究证明了 M9 分析仪在低电导率下的线性。而对于较 高的电导率来说，可以在日常分析中确认仪器的性能。

M9 分析仪在低电导率下的线性 

       苏伊士公司进行了以下研究，证明了 Sievers M9 TOC 分析仪在测量样品电导率时的线性和准确性，特别是在低电导率下测量样品电导率的线性和准确性。

       在 Sievers “电导率和 TOC 两用样瓶（DUCT，Dual  Use Conductivity & TOC）” 中，用高纯度的去离子水将市面上买得到的 100 μS/cm 氯化钠（NaCl）标样 稀释至 9 种不同浓度。Sievers DUCT 样瓶带有ZL的内涂层，可防止通过浸出或吸收，对电导率和 TOC 造成影响。 

       测量结果如图 1 和图 2 所示。所有数据均经空白矫正， 且温度补偿至 25°C。图 2 具体显示了低于 10 μS/cm 的电导率测量值，表明了 M9 分析仪在低电导率水平 下的线性和准确性。

图 1：1 至 100 μS/cm 的实测与预期的电导率比较

图 2：1 至 10 μS/cm 的实测与预期的电导率比较

结论 

       研究结果表明了 Sievers M9 TOC 分析仪在很宽的电导 率动态范围内的样品电导率测量的高准确性和线性。因 此，用户可以用 M9 分析仪来测量阶段 1 样品电导率以 达到 USP <645> 要求，即使在低电导率水平下也可以放 心使用 M9 分析仪。 

       研究证明了 M9 分析仪对 10 μS/cm 以下的样品电导率 的测量具有高线性度和准确性，而对于较高电导率水平 （如 25 μS/cm）来说，可以对 M9 分析仪的电导率准确 性进行日常确认，以Z大限度减少确认标样污染造成的影响。 

       使用 Sievers M9 分析仪来同时测量 TOC 和电导率，可 以简化实验室流程，帮助公司能够提高工作效率。

目的

本研究证明 Sievers* M9 TOC 分析仪能够通过测量总有机碳（TOC）和电导率来检测和定量分析残留的微量 0.2M KOH（一种常用清洗剂）。

背景信息

稀 KOH 溶液是制药业中常用的基本清洁剂，用于在转换产品前清洗生产设备。在进行清洁验证时，必须确定设备的Z 后冲洗液中是否有残留的清洁剂。KOH 分子本身不含碳，因而不产生 TOC 信号，但我们可以通过测量电导率来有效地检测 KOH。KOH 常伴随有痕量的有机碳，我们无法通过测量电导率来检测这些有机碳。如果不能清除这些有机碳，就会影响产品质量。因此检测 KOH 中的碳污垢，能够提高清洁工艺的验证效率。本研究中的数据表明，可以用 Sievers M9 分析仪来有效地测量 KOH 的 TOC 和电导率。

实验测试计划

对酸化的 0.2M KOH 溶液（pH 值为 1.78）的初步分析结果显示，0.2M KOH 含有约 3.7％（质量百分比）的碳。对未酸化的 0.2M KOH 的分析结果显示，其电导率为 4.4 μS/cm。使用上述碳含量和电导率的分析数据，来完成以下测试步骤。

用 M9 分析仪测量 TOC

向 1 ppm 0.2M KOH 储备溶液中分别加入 4 种浓度的 KHP 溶液（KHP 浓度分别为 0.5 ppm、1 ppm、5 ppm、20 ppm），得到不同 TOC 浓度的溶液，用于 Sievers M9 分析仪的测试。KHP 溶液由 1,000 ppm 储备溶液制成。1ppm 0.2M KOH 溶液的含碳量为 3.7％（质量百分比），来自酸化的 0.2M KOH。

M9 分析仪的自动加试剂功能（AutoReagent）能够自动确定分析所需的Z佳试剂流量。当运行未知 TOC 浓度的样品时（例如进行清洁验证时），自动加试剂功能能够节省操作时间。表 1 列出了在本研究中进行 TOC 分析时所采用的Z佳试剂流量。

用 M9 分析仪测量电导率

用 20 μS/cm 储备溶液制成 4 种电导率浓度的 0.2M KOH 溶液。使用 20 μS/cm 电导率储备溶液，基于非酸化的0.2M KOH 电导率 4.4 µS/cm 基础之上，使用 0.2M KOH 溶液稀释至 0.1%（质量比）配制而成。所有的 0.2M KOH溶液均在干净的低 TOC 玻璃器皿中制备，然后立即移到 Sievers 认证的 TOC 样品瓶（认证 TOC 小于 10 ppb）中进行分析。对所有样品重复测量 4 次，不舍弃任何测量结果。

表 1：TOC 分析的Z佳试剂流量

测试设备 

• Sievers M9 实验室型 TOC 分析仪，序列号：1611-2048 

• Sievers 自动进样器，序列号：14030016 

• DataPro2 软件

校准和确认 

TOC 校准 

用标准的多点系统任务来校准 Sievers M9 分析仪。表 2 列出了校准数据。校准包括 TC 和 IC 通道。校准参数在设 定值内。R2为 1.0，表示校准在预期范围内是线性的。 

表 2：0 - 50 ppm 校准的结果

TOC 确认

用蔗糖来确认 2 ppm 处的校准。表 3 列出了确认结果。

表 3：校准后对 2 ppm TOC KHP 标样测量的结果

结果和讨论

表 4 列出了将不同浓度的 KHP 加入 1 ppm 0.2M KOH 溶液中的 TOC 测量值，图 1 是线性回归结果。

表 4：1 ppm 0.2M KOH 和 0.5、1、5、20 ppm KHP 的 TOC 测量结果

图 1：TOC 与 0.2M KOH/KHP 浓度的线性回归结果

加入 KHP 的 0.2M KOH 的 TOC 回收率在 0.5 – 20 ppm 浓度范围内是高度线性的（R2= 1）。1 ppm 0.2M KOH 的TOC 为 1020 ± 12.6 ppb，是 Sievers M9 分析仪的 0.03 ppb 检测限的 30,000 倍以上。这些数据表明，痕量的 0.2M KOH 不会影响 Sievers M9 分析仪准确和精确地检测有机碳。表 5 列出了 0.5 - 20 μS/cm 范围内 KOH 的电导率测量结果，图 2 是线性回归结果。

表 5：0.5 – 20 μS/cm 0.2M KOH 的电导率测量结果

图 2：电导率与 0.2M KOH 浓度的线性回归结果

0.2M KOH 的电导率在 0.5 - 20 μS/cm 范围内是高度线性的（R2= 0.996）。0.5 μS/cm 0.2M KOH 的电导率为 0.1 ± 0.03 μS/cm，是 Sievers M9 分析仪的 0.01 μS/cm 检测限的 10 倍以上。因此可以用 Sievers M9 分析仪通过测量电导率来准确、精确地检测 0.2M KOH。

结论

同时测量电导率和 TOC 的能力使得 Sievers M9 分析仪能够在清洁验证时有效地检测出残留的清洁剂。Sievers M9的电导率功能可以检测到大于 0.5 μS/cm 的 KOH（是一种市售的碱性清洁剂）。当痕量的 0.2M KOH 中的 KHP 浓度范围是 0.5 - 20 ppm 时，TOC 响应为线性（R2= 1），表明 KOH 基质效应对 TOC 测量的影响微乎其微。由于KOH 分子本身不含有机碳，无法通过测量 TOC 来检测痕量的 0.2M KOH，但同时测量 TOC 和电导率就能够准确了解冲洗液中是否含有污染物和化合物。因此在验证清洁工艺时，具有电导率功能的 Sievers M9 分析仪是测量无机离子和有机化合物的Z佳仪器。

       总有机碳（TOC）和电导率是确保制药水质的关键因素。在传统上，人们在实验室中分别测量 TOC 和电导率，需耗费大量人力和时间。 Sievers* M9 系列 TOC 分析仪可以对单个样品瓶同时进行 TOC 和电导率测量，大大节省时间和资源。

更简单，更轻松，更快捷

简化药典实验室检测程序，节省了实验室的 USP <645> 第1阶段电导率测试所需的时间、人力和数据处理量。

M9提供：

• 合并的药典检测 

• 更快的分析，增加样品通量 

• 过程分析技术（PAT）合规 性的可扩展平台 

• 提高 21 CFR Part 11 合规性调查报告的可追溯性

同时测量TOC和电导率可以 节省分析时间，提高生产效率，节省资金。

M9便携式总有机碳TOC分析仪产品特点

两分钟样品分析时间

可用于在线监测、吸取样品，或配合Sievers自动进样器在实验室里使用

轻巧、紧凑的设计，IP-21防护等级，适合现场应用

自动进行校准、验证和数据分析等操作

试剂自适应功能可自动确定每个样品的Z 佳流速

非常适合各种样品基质和浓度

极少的预防性维护（通常每年只需几个小时）

12个月的校准稳定期

可选择“阶段1”电导率测试能力，用于同步检测TOC和电导率

可选的Turbo加速模式，分析时间仅需4秒

挑战 

很多工艺使用无机酸作为重要原料。在确定特定应用的 适用性时，尤其是在确定该应用对工艺和产品的影响时， 准确评估酸的质量是至关重要的。 

酸中的可溶性杂质会影响生产工艺和产品质量。过量的有机污染物带来以下问题：

- 生产工艺效率低下 

- 产品被污染 

- 生产批次不合格 

- 工艺和产品偏差

化工行业都需要确定和控制无机酸的质量。这些行业包 括：原料药物（ API ， Active Pharmaceutical  Ingredient）、化肥、半导体加工、化学衍生物。酸用 于离子交换树脂再生，也可以是产品配方的原料。

在半导体行业中，硫酸用于晶圆蚀刻工艺。酸的纯度和 洁净度对生产至关重要，这就要求硫酸供应商对产品批 次进行污染控制，以满足工艺要求。很多行业在电镀工 艺中使用硫酸铜。为了提高化学品的性能，生产商添加 有机基体的匀染剂和增白剂。了解添加剂的用量及其潜 在的分解物，有助于控制产品质量和工艺。

解决方案

由于有机污染物的种类繁多，用总有机碳（TOC，Total  Organic Carbon）作为评估酸质量的参数不失为测量样 品杂质的有效方法。但是，分析仪器必须具有酸基体的 化学耐受性，并能在低 pH 值下有效氧化有机碳，这样才能得到正确的测量结果。

Sievers InnovOx ES 实验室型 TOC 分析仪采用超临界水 氧化（SCWO，Supercritical Water Oxidation）技术来 测量酸溶液中的 TOC 的 ppm 和 ppb 含量。事实证明，SCWO 技术能够对磷酸、盐酸、硝酸、硫酸进行精 准 的 TOC 定量分析。

技术

Sievers InnovOx 实验室型分析仪采用 SCWO 技术， 将有机碳分子氧化成CO2，然后用非分散红外 （NDIR，Non-dispersive Infrared）检测技术进行精 确定量。在使用 SCWO 技术时，先在水的临界点以上 对样品进行加热和加压。在一定条件下（375˚C 和 220 巴），水成为超临界流体，水中的有机物高度可 溶，而无机盐不溶。这就提高了氧化效率，能够精确 测量腐蚀性和复杂基质中的 TOC，甚至浓酸中的 TOC。

硫酸中含有来自其自身生产过程的各种杂质，包括有 机污染物。这些污染物即使含量极低，也会给要求使 用高纯度原料的工艺带来风险，尤其是给半导体和电 化学沉积工艺带来风险。因此，为了优化工艺操作、 提供产量，必须对酸的质量进行定量分析。

硫酸（H2SO4）

在测试中，向 H2SO4 中加入不同浓度的邻苯二甲酸氢 钾（KHP），以此来评估 Sievers InnovOx 实验室型 分析仪的分析硫酸中 TOC 的能力。将 96%浓度的 ACS 级硫酸稀释到 24%，然后分别加入 0.2、0.5 和 2  ppm TOC 的 KHP，进而证明了分析仪的分析能力。

分析在 0 - 100 ppm 范围内进行，由于样品的 pH 值 适用于 TOC 分析，故无需使用酸剂。10%过硫酸钠氧 化剂足以分析此范围的 TOC。

表 1 中的分析数据包括加标浓度、测自空白 24%硫酸 溶液的 TOC、实测 TOC、以及回收 TOC 的含量和百分比。回收的 TOC 值等于实测 TOC 减去空白 TOC。

表中的数据证明了分析仪能够定量分析浓酸溶液中的 低浓度 TOC。当 TOC 从 2 ppm 降至 0.2 ppm 时，回收率百分比就会从 偏离，这主要是因为加标浓度（200 ppb）接近空白浓度（180 ppb）。在这种低浓 度下，空白浓度或仪器基线的波动会导致结果的波动。

表 1：在 24% H2SO4中的 TOC 分析

第二项测试分析了各种浓度硫酸的 TOC 回收率。将 1  ppm TOC 的 KHP 分别加到 1、5、10 和 24%的 H2SO4中， 测量数据如表 2 所示。回收的 TOC 值等于实测 TOC 减 去空白 TOC。

表 2：1 - 24% H2SO4的 KHP 回收率

5 - 24% H2SO4的 1 ppm TOC 回收率非常好， 但 1%  H2SO4的 TOC 回收率就偏离了 45%。 当 TOC 浓度接近 空白 TOC 浓度时，空白测量值的波动会显著影响到计 算的 TOC 结果。

测试还评估了 Sievers InnovOx 实验室型分析仪分析 24% ACS 级硫酸中 0.1 - 0.5 ppm 范围 TOC 的能力。分 别将 100、200、300 ppb KHP 加到 ACS 级硫酸中，测 量结果如表 3 所示。

表 3：24% H2SO4的低于 500 ppb 的 KHP 回收率

测量结果显示了预期的增长趋势。100 ppb 加标显示 了 50 ppb 的增长，200 ppb 加标显示了 120 ppb 的增 长，300 ppb 加标显示了 230 ppb 的增长。显然，分 析仪能够检测出 410 ppb 基线上的 50 ppb 的增长， 这表明分析仪的灵敏度完全适用于分析如此低的浓度。 对硫酸进行高灵敏度分析的限制因素是基体中的基线 TOC。同任何其它分析一样，基线值附近的结果容易 变化。人们都知道，H2SO4的纯度低于同样浓度的其 它无机酸（如 HCl、HNO3等）的纯度，因此不难预料， 纯品 H2SO4中含有一定量的有机杂质。

结论 

Sievers InnovOx 实验室型分析仪能够精 准地测量出浓度Z 高为 24%的硫酸中的 TOC。 Z 高 2 ppm KHP 的 实测回收率具有出色的精确性和准确性。空白测量值 的大小和稳定性是对 H2SO4进行高灵敏度 TOC 分析的 限制因素。分析仪的灵敏度（检测限 LOD = 水中的 50 ppb）足以区分 100、200 和 300 ppb TOC。分析仪 在整个测试过程中表现出极 佳的耐用性，且能耐受 H2SO4基质，无降解迹象。

目的

本研究证明 Sievers* M9 TOC 分析仪能够通过测量总有机碳（TOC）和电导率来检测和定量分析残留的微量 0.2M NaOH（一种常用清洗剂）。

背景信息

稀 NaOH 溶液是制药业中常用的基本清洁剂，用于在转换产品前清洗生产设备。在进行清洁验证时，必须确定设备的Z 后冲洗液中是否有残留的清洁剂。NaOH 分子本身不含碳，因而不产生 TOC 信号，但我们可以通过测量电导率来有效地检测 NaOH。NaOH 常伴随有痕量的有机碳，我们无法通过测量电导率来检测这些有机碳。如果不能清除这些有机碳，就会影响产品质量。因此检测 NaOH 中的碳污染，能够提高清洁工艺的验证效率。本研究中的数据表明，可以用 Sievers M9 分析仪来有效地测量 NaOH 的 TOC 和电导率。

实验测试计划

对酸化的 0.2M NaOH 溶液（pH 值为 1.68）的初步分析结果显示，0.2M NaOH 含有约 2.8％（质量百分比）的碳。对未酸化的 0.2M NaOH 的分析结果显示，其电导率为 3.4 μS/cm。使用上述碳含量和电导率的分析数据，来完成以下测试步骤。

用 M9 分析仪测量 TOC

向 0.5 ppm 0.2M NaOH 储备溶液中分别加入 4 种浓度的 KHP 溶液（KHP 浓度分别为 0.5 ppm、1 ppm、5 ppm、20 ppm），得到不同 TOC 浓度的溶液，用于 Sievers M9 分析仪的测试。KHP 溶液由 20,000 ppm 储备溶液制成。0.5 ppm 0.2M NaOH 溶液的含碳量为 2.8％（质量百分比），来自酸化的 0.2M NaOH。M9 分析仪的自动加试剂功能（AutoReagent）能够自动确定分析所需的Z佳试剂流量。当运行未知 TOC 浓度的样品时（例如进行清洁验证时），自动加试剂功能能够节省操作时间。表 1 列出了在本研究中进行 TOC 分析时所采用的Z佳试剂流量。

用 M9 分析仪测量电导率 

用 20 μS/cm 储备溶液制成 4 种电导率浓度的 0.2M NaOH 溶液。使用 20 μS/cm 电导率储备溶液，基于非酸化的 0.2M NaOH 电导率 3.4 µS/cm 基础之上，使用 0.2M NaOH 溶液稀释至 0.1%（质量比）配制而成。所有的 0.2M  NaOH 溶液均在干净的低 TOC 玻璃器皿中制备，然后立即移到 Sievers 认证的 TOC 样品瓶（认证 TOC 小于 10 ppb） 中进行分析。对所有样品重复测量 4 次，不舍弃任何测量结果。

表 1：TOC 分析的Z佳试剂流量

测试设备

• Sievers M9 实验室型 TOC 分析仪，序列号：1401-0043

• Sievers 自动进样器，序列号：09040005

• DataPro2 软件

校准和确认

TOC 校准

用标准的多点系统任务来校准 Sievers M9 分析仪。表 2 列出了校准数据。校准包括 TC 和 IC 通道。校准参数在设定值内。R2为 1.0，表示校准在预期范围内是线性的。

表 2：0 - 50 ppm 校准的结果

TOC 确认

用蔗糖来确认 2 ppm 处的校准。表 3 列出了确认结果。

表 3：校准后对 2 ppm TOC KHP 标样测量的结果

结果和讨论

表 4 列出了将不同浓度的 KHP 加入 0.5 ppm 0.2M NaOH 溶液中的 TOC 测量值，图 1 是线性回归结果。

表 4：0.5 ppm 0.2M NaOH 和 0.5、1、5、20 ppm KHP 的 TOC 测量结果

加入 KHP 的 NaOH 的 TOC 回收率

图 1：TOC 与 0.2M NaOH/KHP 浓度的线性回归结果

加入 KHP 的 0.2M NaOH 的 TOC 回收率在 0.5 – 20 ppm 浓度范围内是高度线性的（R2= 0.9996）。0.5 ppm 0.2M NaOH 的 TOC 为 582 ± 13 ppb，是 Sievers M9 分析仪的 0.03 ppb 检测限的 16,000 倍以上。这些数据表明，痕量的0.2M NaOH 不会影响 Sievers M9 分析仪准确和精确地检测有机碳。表 5 列出了 0.5 - 20 μS/cm 范围内 NaOH 的电导率测量结果，图 2 是线性回归结果。

表 5：0.5 – 20 μS/cm 0.2M NaOH 的电导率测量结果

图 2：电导率与 0.2M NaOH 浓度的线性回归结果

0.2M NaOH 的电导率在 0.5 - 20 μS/cm 范围内是高度线性的（R2= 0.999）。0.5 μS/cm 0.2M NaOH 的电导率为 0.1 ± 0.02 μS/cm，是 Sievers M9 分析仪的 0.01 μS/cm 检测限的 10 倍以上。因此可以用 Sievers M9 分析仪通过测量电导率来准确、精确地检测 0.2M NaOH。

结论

同时测量电导率和 TOC 的能力使得 Sievers M9 分析仪能够在清洁验证时有效地检测出残留的清洁剂。Sievers M9的电导率功能可以检测到大于 0.5 μS/cm 的 NaOH（是一种市售的碱性清洁剂）。当痕量的 0.2M NaOH 中的 KHP浓度范围是 0.5 - 20 ppm 时，TOC 响应为线性（R2= 0.9996），表明 NaOH 基质效应对 TOC 测量的影响微乎其微。

由于 NaOH 分子本身不含有机碳，无法通过测量 TOC 来检测痕量的 0.2M NaOH，但同时测量 TOC 和电导率就能够准确了解冲洗液中是否含有污染物和化合物。因此在验证清洁工艺时，具有电导率功能的 Sievers M9 分析仪是测量无机离子和有机化合物的Z佳仪器。