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雙用途電導率和 TOC(DUCT)樣瓶

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【概述】

雙用途電導率和 TOC(DUCT,Dual Use Conductivity & TOC) 樣瓶專用于 Sievers* M9 總有機碳(TOC)分析儀的電導率(可 選項)。30 mL 的 DUCT 玻璃樣瓶帶有特制的內涂層,用戶可以 用同一個 DUCT 樣瓶同時進行電導率和 TOC 取樣。可以用 DUCT 樣瓶進行自動的 USP/EP 階段 1 電導率分析,只需幾分鐘就能得出分析結果,省時省力,還能避免樣品處理的麻煩。在 ISO 9001 質量環境中,用經過驗證的自動化設備來清洗 DUCT 樣瓶。用低 TOC 試劑水作為最終漂洗水,可以徹底清除樣瓶中的有機殘留物。每箱 DUCT 樣瓶含 30 個,每個樣瓶的認證 TOC 均小于 10  ppb,樣瓶中無離子浸出。

【實驗/操作方法】

存放 DUCT 樣瓶帶有特制涂層的DUCT樣瓶是 USP/EP 階段 1 電導率和 TOC 合規測試的理想樣品容器。瓶蓋上還有一個特制隔膜,能有效阻擋瓶外大氣中的 CO2進入樣瓶。Sievers 測試了存放 5 天的樣品,憑借專用瓶蓋和樣瓶特性,瓶內樣品在 5 天內的電導率升值小于 0.2 μS/cm。


在 5 天存放測試中,將 50 個 DUCT 樣瓶裝滿去離子水,立即蓋上瓶蓋。 用配置了 Sievers 自動進樣器的 Sievers M9 實驗室型 TOC 分析儀對 10 個樣瓶取樣,在取樣后的 1 小時內測試。這 10 個樣瓶的電導率和 TOC 平均值在圖 1 中第 0 天的位置。一天之后,用同一臺分析儀再測試 10 個 樣瓶。 在第 3、 4、 5 天繼續測試其余樣瓶,每次運行 10 個。5 天的電導率平均增值均小于 0.2 μS/cm,TOC 值遠低于 10 ppb 極限。請注 意,如果用戶自己檢測電導率水平,表明可以支持更長的存放時間,也可以存放樣品超過 5 天。

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圖 1: DUCT 樣瓶 5 天存放期測試

比較 DUCT 樣瓶和普通玻璃樣瓶 

普通硼硅酸鹽玻璃樣瓶不適合電導率 取樣,因為樣瓶的玻璃表面會浸出鈉 離子,明顯影響電導率。 Gingerella 和 Jacain 在 “ 國 際 計 量 學 雜 志 ( International Journal of  Metrology)”中寫道:“玻璃瓶中 的電導率溶液的電導率明顯高于真實 值”。1


為了得到適用于低于 10 ppb TOC 且不產生額外電導率的樣品容器 , Sievers 研制出了 DUCT 樣瓶。在測試中,用 Sievers 認證的 TOC 樣瓶作為普通玻璃瓶來進行比較。在 24 小 時的測試中,玻璃樣瓶和 DUCT 樣瓶中的濃度均遠低于 10 ppb。兩種樣瓶的電導率測量結果如圖 2 所示。玻璃瓶中的樣品受玻璃的污染, 電導率飆升到 3 μS/cm 以上,而 DUCT 樣瓶幾乎不受電導率污染。在 25°C 時,USP <645> 電導率限值為 1.3 μS/cm,因此 DUCT 樣瓶起到至關重要的作用。


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圖 2: DUCT 和玻璃樣瓶的 24 小時電導率比較

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DUCT 瓶的最佳用法 

嚴格遵守 DUCT 樣瓶的取樣程序,就能夠消除處理樣品 時可能造成的污染,從而獲得最佳分析結果。由于大氣 中的 CO2 會干擾電導率讀數,因此在加注 DUCT 樣瓶 時,應當加滿,不留頂空。 還應當在沒有揮發性有機碳 (VOC,Volatile Organic Carbon)污染的環境中進行取樣和分析。VOC 會影響樣瓶的 TOC 和電導率測量結果。

【實驗結果/結論】

按照目前的分析方法,要求用兩種不同的技術來測量 TOC 和電導率。而將 DUCT 樣瓶同 Sievers M9  TOC 分析儀一起使用,就無需進行繁瑣的樣品制備,從而節省寶貴時間。 使用 DUCT 樣瓶,不僅可以測量和報告單個的吸樣樣品的電導率,還能在短短幾分鐘內得到分析結果。

【參考文獻】

1 Gingerella, M., & Jacanin, J. (2000). Is there an Accurate LowConductivity Standard Solution? The International Journal of  Metrology, (7-8 月), 29-36.

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