ما هو TOC؟
يحدد تحليل TOC كمية الكربون المرتبط عضويًا في العينة. يتم تحويل الكربون العضوي الموجود في العينة إلى ثاني أكسيد الكربون عن طريق الاحتراق أو الأكسدة الكيميائية، ويتم قياس ثاني أكسيد الكربون الناتج. تتم إزالة الكربون غير العضوي مسبقًا أو قياسه بشكل منفصل وطرحه من إجمالي الكربون.
الغرض من TOC
والغرض من ذلك هو التعبير بسرعة عن حمل التلوث العضوي في المياه والنفايات برقم واحد. كما أنها تستخدم لمراقبة جودة المياه النقية وللتحقق من التنظيف في قطاعي الأدوية والإلكترونيات.
على أي منتجات يُطبَّق TOC؟
- مياه الشرب والصرف الصحي
- المياه النقية الدوائية والمياه للحقن
- مياه عملية فائقة النقاء
- عينات النفايات والسوائل
- عينات التحقق من التنظيف
في أي قطاعات يُستخدم TOC؟
المواصفات المتعلقة بـ TOC
- TS EN 1484 (تحليل المياه — إرشادات لتحديد إجمالي الكربون العضوي والكربون العضوي المذاب)
- TS EN 13137 (النفايات والحمأة والرواسب — تحديد TOC)
- TS EN 15936 (TOC في التربة والنفايات)
- دكتوراه يورو. 2.2.44 (إجمالي الكربون العضوي في المياه الصيدلانية)
- USP <643> (إجمالي الكربون العضوي)
شروط TOC
- أكسدة
- الاحتراق الحفاز بدرجة حرارة عالية أو أكسدة الأشعة فوق البنفسجية / البيرسلفات
- الكربون غير العضوي
- تتم إزالته عن طريق التحمض وإطلاق الغاز، أو يتم قياسه بشكل منفصل
- تلوث
- يؤثر التلوث العضوي الناتج عن الأواني الزجاجية والمياه النقية بشكل مباشر على النتيجة
- حاوية العينة
- يفضل وعاء زجاجي. يمكن للبلاستيك أن يتسرب من المواد العضوية
جهاز TOC
- محلل TOC (الاحتراق أو الأشعة فوق البنفسجية/الكبريتات)
- كاشف ثاني أكسيد الكربون NDIR
- مغير العينة التلقائي
- نظام المياه عالى النقاء
متطلبات العينة لـ TOC
- أخذ العينات هو أكبر عنصر من عناصر عدم اليقين الكلي في التحليل البيئي. يتم تحديد حاوية العينة والحفظ (التحميض والتبريد والتخزين في الظلام) وطريقة التعبئة والوقت للوصول إلى المختبر في المعيار؛ إذا لم يتم استيفاء أي منها، تفقد النتيجة صلاحيتها. يجب أن يتم أخذ العينات بواسطة موظفين معتمدين وفقًا لخطة مكتوبة.
- يجب تقديمه في وعاء زجاجي، وتحمضه إذا لزم الأمر
- يجب تنظيف حاوية العينة حتى لا تترك أي بقايا عضوية
- يجب أخذ عينات المياه الصيدلانية بإجراء خاص
مدة TOC
القياس سريع. يتم الحصول على النتائج في وقت قصير لكل عينة. يتم تحديد المدة الإجمالية بعدد العينات وقياسات مراقبة الجودة المطلوبة.
إجراء TOC
- 1يتم تجانس العينة وتخفيفها إذا لزم الأمر.
- 2تتم إزالة الكربون غير العضوي عن طريق التحمض والرش.
- 3يتم تغذية العينة في وحدة الأكسدة.
- 4يتم قياس ثاني أكسيد الكربون الناتج بواسطة NDIR.
- 5يتم حساب TOC من منحنى المعايرة.
- 6ويتم تقييم العينات الفارغة والسيطرة.
معايير قبول TOC
يختلف معيار القبول حسب المصفوفة: الحد التشريعي لتصريف مياه الصرف الصحي، وقيمة معلمة المؤشر لمياه الشرب، والدكتوراه باليورو. أو يتم تطبيق حد دراسة USP للمياه النقية الصيدلانية. للتحقق من التنظيف، يتم حساب الحد من معيار قبول البقايا.
تقييم النتائج
TOC يعطي إجمالي التلوث العضوي، وليس مكوناته: نفس قيمة TOC يمكن أن تأتي من مادة عضوية غير ضارة أو مركب سام. وبالتالي فإن جدول المحتويات هو معلمة مؤشر، وهناك حاجة إلى تحليل إضافي لتحديد المصدر. إن إبقاء القيمة الفارغة منخفضة يحدد موثوقية النتيجة، خاصة في قياسات المياه النقية.
تقرير TOC
- تحديد العينة والمصفوفة
- يتم تطبيق الطريقة القياسية وطريقة الأكسدة
- طريقة إزالة الكربون غير العضوي
- نتيجة جدول المحتويات، القيمة الفارغة والحد من القياس الكمي
- القيمة الحدية مقارنة مع
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- (الاتحاد الأوروبي) 2020/2184 توجيه مياه الشرب
- التوجيه الإطاري للمياه 2000/60/EC
- توجيه 2001/83/EC بشأن المنتجات الطبية للاستخدام البشري (للمياه الصيدلانية)
الصفحات التي يتم فيها استخدام هذه الطريقة
التحليل البيئي — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار TOC؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تحدد التحليلات البيئية وجود الملوثات وتركيزها في عينات المياه والتربة والنفايات والهواء وغاز المداخن. وعادةً ما يكون مخرج هذه العائلة جزءًا من ترخيص أو إقرار أو ملف تفتيش؛ وتترتب على النتيجة عواقب قانونية مباشرة.
في هذه العائلة، يُشكِّل أخذ العينات نصف النتيجة، وهذه هي السمة الأكثر تمييزًا لهذا المجال عن غيره. فالعينة المأخوذة في وقت خاطئ أو في وعاء خاطئ أو بحفظ خاطئ أو من نقطة خاطئة تعطي نتيجة غير صالحة مهما كانت جودة تحليلها في المختبر. وفي مياه الصرف الصحي، تعطي العينة اللحظية والعينة المركبة معلومات مختلفة؛ وفي التربة، ينتج السطح والعمق نتائج مختلفة. لذلك فإن أخذ العينات له معاييره الخاصة ونطاق اعتماده الخاص.
من جانب المياه، تُقاس المعايير الفيزيوكيميائية (الرقم الهيدروجيني، الموصلية، العكارة، الطلب الكيميائي للأكسجين، الطلب الحيوي للأكسجين، المواد الصلبة العالقة) والأيونات والمعادن الثقيلة والملوثات العضوية والمعايير الميكروبيولوجية. ولمياه الشرب ومياه الصرف مجموعات معايير وحدود مختلفة؛ وتؤدي الطريقة المختبرية نفسها إلى قرار مختلف بين النظامين.
في التربة والنفايات، تُحدَّد المعادن الثقيلة والهيدروكربونات ومركبات الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات وثنائي الفينيل متعدد الكلور وسلوك الترشيح. ويتبع اختبار الترشيح منطقًا خاصًا بهذا المجال: فالمخاطر البيئية لا تُحدَّد بالكمية الإجمالية للملوث في التربة بل بالجزء القادر على الانتقال إلى الماء. ويعتمد تصنيف النفايات وقرار التخلص منها إلى حد كبير على هذا الاختبار.
من جانب الانبعاثات، تُرصد في غاز المداخن الغبار وثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون والأكسجين والرطوبة والكربون العضوي الكلي. ويُجرى القياس ميدانيًا تحت ظروف التشغيل ويجب أن يمثل النظام التشغيلي الفعلي للمنشأة؛ فالقياس عند حمل منخفض لا يُظهر الانبعاثات عند الطاقة الكاملة.
تُشكِّل أنظمة القياس المستمر مجال عمل منفصلاً. ففي المنشآت الكبيرة، تُرصد الانبعاثات باستمرار، ويُتحقَّق من دقة هذه الأنظمة دوريًا بمقارنتها بقياسات مستقلة؛ ويُنظِّم ذلك إطار ضمان الجودة.
تُكمل قياسات الضوضاء والاهتزاز جانب الأثر البيئي لهذا المجال: إذ ينتج رسم خرائط الضوضاء البيئية وقياسات التعرض للضوضاء في مكان العمل والتعرض للاهتزاز أدلة لكل من تشريعات البيئة والصحة المهنية.
مجموعات الطرق في هذا المجال
أخذ العينات
معايير منفصلة لأخذ العينات من المياه ومياه الصرف الصحي والتربة والنفايات وغاز المداخن والهواء المحيط؛ وتقنيات أخذ عينات لحظية ومركبة ومستمرة.
الخصائص الفيزيوكيميائية للمياه
درجة الحموضة والتوصيلية والعكارة واللون والمواد الصلبة العالقة وطلب الأكسجين الكيميائي والحيوي والكربون العضوي الكلي والقلوية وأشكال النيتروجين والفوسفور.
التحليل العنصري
تحديد المعادن الثقيلة والعناصر النزرة في المياه والتربة والنفايات بواسطة ICP-OES وICP-MS.
الملوثات العضوية
المركبات العضوية المتطايرة ومركبات PAH وPCB والمبيدات المكلورة عضويًا بواسطة GC-MS؛ ومؤشر زيت الهيدروكربونات.
غاز المداخن
قياس الغبار وSO2 وNOx وCO وO2 والرطوبة والكربون العضوي الغازي الكلي؛ وضمان جودة أنظمة القياس الآلية.
الترشيح وتوصيف النفايات
اختبارات الترشيح ومعايير تصنيف النفايات؛ أساس قرار التخلص منها.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- لا يمكن استخدام نتيجة التحليل وحدها دون سجل أخذ العينات؛ فوقت الأخذ ونقطته وظروفه وسلسلة الحفظ جزء من التقرير.
- يعطي المحتوى الكلي والكمية القابلة للترشيح معلومات مختلفة؛ وفي تصنيف النفايات، سلوك الترشيح هو ما يُحتسب.
- يجب إجراء قياس الانبعاثات في ظروف تشغيل تمثيلية للمنشأة؛ وتكون النتيجة المأخوذة بحمل جزئي مضلِّلة.
- تُحدَّد حدود مياه الشرب ومياه الصرف الصحي في تشريعات مختلفة؛ ويحمل المعيار نفسه عتبة مختلفة بين النظامين.
- لا تمثل عينة من نقطة واحدة المنطقة بأكملها؛ ويتطلب تقييم الموقع الملوث خطة أخذ عينات شبكية.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- الامتثال لتصاريح البيئة وحدود التصريف
- ضمان جودة أنظمة قياس الانبعاثات المستمرة
- تقييم المواقع الملوثة وقرار المعالجة
- تصنيف النفايات واختيار طريقة التخلص منها
- قياسات التعرض في مكان العمل والتزامات الصحة المهنية
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول TOC
ما هو الفرق بين TOC و COD؟
يقيس TOC بشكل مباشر كمية الكربون العضوي؛ يعطي COD كمية الأكسجين اللازمة لأكسدة المواد العضوية. ويمكن إنشاء علاقة خاصة بالمنتج بينهما، ولكن لا يوجد عامل تحويل عالمي.
لماذا تتقلب القيم في قياسات المياه النقية؟
عند التركيزات المنخفضة جدًا، يصبح التلوث العضوي الناتج عن حاوية العينة والهواء المحيط والأواني الزجاجية هو السائد. وفي هذه القياسات، يكون أخذ العينات والتحكم الفارغ أكثر أهمية من الأداة نفسها.