⚝ TOC (Total Organic Carbon Analyzer)
TOC(총유기탄소) 분석기는 물 또는 고체 시료에서 유기탄소의 농도를 측정하는 장비.
유기탄소는 유기 화합물의 지표로, 수질 관리, 환경 분석, 제약 산업 등에서 중요한 파라미터로 간주.
TOC 분석기의 원리
TOC 분석기는 시료에 포함된 총탄소(TC)와 무기탄소(IC)를 측정하여 유기탄소(TOC) 농도를 계산.
주요 원리
총탄소(TC) 측정
샘플을 고온으로 연소하거나 화학적 산화를 통해 CO₂로 변환.
CO₂를 적외선 검출기(NDIR) 또는 전도도 검출기로 측정.
무기탄소(IC) 측정
시료에 산을 첨가하여 무기탄소(탄산염, 중탄산염)를 CO₂로 전환.
발생한 CO₂를 측정.
유기탄소(TOC) 계산
TOC=TC−IC
TC(Total Carbon, 총 탄소)
시료에 포함된 모든 탄소의 총량.
TC에는 유기탄소(TOC)와 무기탄소(IC)가 포함.
TC는 고온 연소 또는 화학적 산화 후 방출된 CO₂를 측정하여 계산.
IC(Inorganic Carbon, 무기 탄소)
시료에 포함된 무기 화합물(탄산염, 중탄산염, 이산화탄소 등)에서 기인한 탄소.
IC는 산을 첨가하여 무기 탄소를 CO₂로 변환한 뒤 이를 측정하여 계산.
TOC(Total Organic Carbon, 총 유기 탄소)
시료 내 유기화합물에서 기인한 탄소의 양.
TC에서 IC를 빼서 계산.
TOC 분석기의 구성 요소
샘플 주입 장치
자동 주입기 또는 수동 주입 시스템을 통해 시료를 정밀하게 주입.
산화 반응로
고온(680~1200°C) 또는 화학적 산화로 탄소를 CO₂로 변환.
검출기
NDIR(Non-Dispersive Infrared Detector): CO₂를 적외선 흡수 방식으로 검출.
전도도 검출기: 전도도 변화를 통해 CO₂ 농도를 측정.
가스 공급 시스템
산화 반응에 필요한 산소(O₂) 또는 공기를 공급.
데이터 처리 장치
CO₂ 농도를 바탕으로 TC, IC, TOC 값을 계산하고 결과를 출력.
폐기물 처리 시스템
반응 후 폐기물을 안전하게 배출.
TOC 분석기의 주요 보조 장비
샘플 준비 장비
시료 여과기: 시료 내 입자를 제거하여 장비 손상을 방지.
시료 병: 깨끗하고 오염되지 않은 용기 사용.
균질기: 고체 샘플을 균질화.
가스 공급 장치
고순도 산소 또는 공기 발생기.
CO₂ 없는 공기 공급 필터.
자동 샘플러
대량 시료 처리 시 유용하며, 자동으로 여러 시료를 주입.
초순수 제조 장치
분석에 필요한 초순수를 제조.
검량선 준비용 표준 용액
TOC 표준 물질(예: 포름알데히드, 벤조산)로 정확한 측정을 보장.
폐수 처리 장치
분석 후 생성된 폐기물 처리.
냉각 장치
고온 반응로를 안전하게 식히기 위한 시스템.
기기 유지보수 키트
튜브, 필터, 연결 부품, 오염 제거제.
TOC 분석기의 응용 분야
환경 분석: 폐수, 하천, 지표수, 지하수 내 유기탄소 농도 측정.
제약 산업: WFI(Water for Injection, 주사용수), 정제수, 순수의 TOC 모니터링.
식품 및 음료 산업: 생산 공정에 사용되는 물의 품질 검사.
반도체 산업: 초고순도 물(UPW)의 TOC 모니터링.
화학 산업: 화학 공정 중 생성되는 유기탄소 농도 분석.
TOC 분석기의 주요 특징
높은 민감도와 정확도
유기탄소 농도를 1ppb 수준까지 정밀 측정.
다양한 분석 모드
TOC, TC, IC, TIC(Total Inorganic Carbon) 등 다양한 분석 가능.
자동화 기능
자동 주입, 세척, 데이터 기록.
다양한 샘플 타입 지원
액체, 고체, 기체 샘플 분석 가능.
실시간 모니터링
연속 분석을 통한 실시간 데이터 제공.
소프트웨어 지원
사용자 친화적인 인터페이스와 데이터 관리.
유지보수와 관리
필터 교체
가스 및 시료 여과 필터를 주기적으로 교체.
데이터 검증
정기적으로 검량선 확인.
반응로 세척
고온 산화로에 축적된 오염물 제거.
튜브와 연결부 확인
가스 및 시료 공급 튜브의 누출 여부 점검.
소프트웨어 업데이트
제조사 제공 최신 버전으로 유지.
TOC (Total Organic Carbon Analyzer)를 생산 및 판매하는 주요 업체.
Hach
제품명: BioTector B3500e
전원·소비전력: 모델·옵션 및 공급 지역에 따라 다릅니다. 제조사 설치사양서의 정격 입력과 주변기기 부하를 확인해 전원을 계획합니다.
특징: 고유의 두 단계 산화 기술로 정확한 TOC 측정
자체 세척 기능으로 유지보수 최소화
다양한 수질 조건에서 안정적인 성능 제공
폐수 모니터링에 최적화된 설계.
Shimadzu
제품명: TOC-L 시리즈
전원·소비전력: 모델·옵션 및 공급 지역에 따라 다릅니다. 제조사 설치사양서의 정격 입력과 주변기기 부하를 확인해 전원을 계획합니다.
특징: 680℃ 고온 촉매 연소 방식으로 다양한 유기물 완전 산화
4 µg/L부터 30,000 mg/L까지 넓은 측정 범위
자동 희석 기능으로 고농도 시료 처리 용이
NPOC, TC, IC 등 다양한 측정 모드 지원.
Analytik Jena
제품명: multi N/C 3100
촉매를 이용한 고온 연소 방식으로 수계 시료의 TOC를 분석합니다. Focus Radiation NDIR 검출기와 VITA 유량 관리 기능을 사용하며, TN 측정과 자동 시료 주입은 구성에 따라 선택합니다. 같은 제품군의 UV 습식 산화 모델과 구분됩니다.
Veolia · Sievers
제품명: M9 Laboratory TOC Analyzer
제약용수 등 수계 시료의 총유기탄소(TOC)를 분석하는 장비입니다. 제조사 안내 측정 범위는 0.03 ppb~50 ppm이며, 전원 사양은 100~240 V, 50/60 Hz, 100 VA입니다. 전도도 측정 등은 선택 구성에 따라 달라집니다.
Horiba
제품명: TOCA-500
전원·소비전력: 모델·옵션 및 공급 지역에 따라 다릅니다. 제조사 설치사양서의 정격 입력과 주변기기 부하를 확인해 전원을 계획합니다.
특징: 990℃ 고온 연소 산화법으로 강력한 산화력 제공
백금 촉매를 사용하지 않아 유지보수 비용 절감
0-225 mg/L의 넓은 측정 범위
산업 폐수 및 고농도 시료 분석에 적합.
Skalar
제품명: FORMACS™ HT
전원·소비전력: 모델·옵션 및 공급 지역에 따라 다릅니다. 제조사 설치사양서의 정격 입력과 주변기기 부하를 확인해 전원을 계획합니다.
특징: 고온 촉매 연소 방식으로 빠르고 안정적인 TOC 분석
TC, IC, TOC, NPOC, POC 및 DOC 측정 가능
TN, NO₃⁻ + NO₂⁻ 분석 및 고체의 TOC 분석 옵션 제공
부유물질이 많은 시료 분석에 최적화.
OI Analytical · Xylem
제품명: Aurora 1030D
고온 촉매 연소와 가열 과황산염 습식 산화를 선택해 사용하는 TOC 분석기입니다. NDIR 검출과 자동 시료 주입을 지원합니다. 제조사 사양서의 전원은 100~240 VAC, 50/60 Hz, 950 W이며, 설치 장비의 명판과 부속 장치를 함께 확인합니다.
METTLER TOLEDO
제품명: Thornton 5000TOCi
전원·소비전력: 모델·옵션 및 공급 지역에 따라 다릅니다. 제조사 설치사양서의 정격 입력과 주변기기 부하를 확인해 전원을 계획합니다.
특징: 연속적인 실시간 TOC 모니터링 가능
UV 산화 기술로 1분 이내에 정확한 측정 제공. 간단한 센서 스타일.
