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

전력 요구 사항: 약 300W / 100-240V AC, 50/60Hz

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

전력 요구 사항: 약 200W / 100-240V AC, 50/60Hz

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

전력 요구 사항: 약 250W / 100-240V AC, 50/60Hz

특징: 고온 촉매 연소 및 습식 산화 방식 모두 지원 

Focus Radiation NDIR 검출기로 높은 감도 제공 

VITA® 흐름 관리 시스템으로 안정적인 측정 

자동 샘플러 옵션으로 대량 시료 처리 가능.

GE Analytical Instruments (현재 SUEZ Water Technologies & Solutions)

제품명: Sievers M9 TOC 분석기

전력 요구 사항: 약 150W / 100-240V AC, 50/60Hz

특징: 선택적 막 전도도 검출 방식으로 높은 정확도 제공 

TOC와 샘플 전도도 동시 측정 가능 

빠른 분석 시간으로 효율적인 작업 가능 

제약 산업의 수질 모니터링에 최적화.

Horiba

제품명: TOCA-500

전력 요구 사항: 약 400W / 100-240V AC, 50/60Hz

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

전력 요구 사항: 약 350W / 100-240V AC, 50/60Hz

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 Analytics)

제품명: Aurora 1030D

전력 요구 사항: 약 300W / 100-240V AC, 50/60Hz

특징: 고온 연소법과 습식 산화법을 모두 지원하는 듀얼 모드 

고체 시료 분석 및 동위원소 분석 옵션 제공 

자동화된 시료 처리로 효율적인 분석 가능 

환경 및 산업 분야의 다양한 응용에 적합.

METTLER TOLEDO

제품명: Thornton 5000TOCi

전력 요구 사항: 약 10W / 24V DC

특징: 연속적인 실시간 TOC 모니터링 가능 

UV 산화 기술로 1분 이내에 정확한 측정 제공간단한 센서 스타일.