化学氧化 - 滴定法 原理：通过化学氧化剂（如重铬酸钾、高锰酸钾等）将水中的有机碳氧化为二氧化碳。然后可以采用滴定的方法来测定生成的二氧化碳或者剩余的氧化剂的量，从而间接计算 TOC。例如，用过量的重铬酸钾氧化水样中的有机碳后，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定剩余的重铬酸钾，根据消耗的重铬酸钾的量来计算 TOC。 操作要点：化学氧化过程中，要准确控制氧化剂的用量、反应时间和温度等条件。滴定操作要严格按照化学分析的标准程序进行，确保滴定终点的准确判断，以获得可靠的测量结果。 TOC 的来源与控制 来源：纯水系统中的 TOC 来源。原水本身可能含有天然有机物，如腐殖酸、富营养化水体中的藻类分泌物等。在纯水的制备过程中，管道系统、储存容器等也可能会引入有机碳。例如，一些塑料管道可能会渗出有机添加剂，储存容器的密封材料可能会释放有机物。 控制方法：对于原水的处理，可以采用活性炭吸附、超滤等方法去除水中的天然有机物。在纯水系统的设计和建设中，尽量选择低有机物渗出的管道材料（如聚偏氟乙烯，PVDF）和储存容器。定期对纯水系统进行维护和清洗，例如清洗管道、更换老化的密封材料等，也有助于控制 TOC 的含量。在制药行业的药膏生产中，去离子水可改善药膏的质地与均匀性。北京教学用去离子水费用
原理：利用水和热源物质（主要是细菌内素等）沸点的差异来分离。水在标准大气压下沸点是 100℃，而内素等热源物质通常是一些大分子有机化合物，其沸点相对较高，在水沸腾汽化后，蒸汽中基本不含有热源物质，将蒸汽冷却凝结得到的蒸馏水热源含量就会降低。 操作要点：需要使用高质量的蒸馏设备，例如采用石英材质的蒸馏容器，因为石英具有良好的化学稳定性和热稳定性，能减少在蒸馏过程中可能引入的杂质。同时，要控制好蒸馏速度，避免液体暴沸。可以添加一些防暴沸的材料，如沸石，并且要确保整个蒸馏系统的密封性，防止外界的污染源进入。在蒸馏过程中，还可以进行多次蒸馏来进一步降低热源含量，例如二次蒸馏或三次蒸馏，每一次蒸馏都能去除一部分残留的热源物质。北京教学用去离子水费用在材料表面改性工艺中，去离子水可作为处理介质或清洗用水。
热源物质的本质与来源 热源物质主要是细菌内素，它是革兰氏阴性菌细胞壁的外层成分，其化学本质是脂多糖（LPS）。内素的产生与微生物密切相关，当水中存在大量微生物时，在微生物生长、繁殖、死亡等过程中，内素会被释放到水中。此外，水中的其他有机杂质也可能作为微生物生长的营养源，间接促进微生物滋生，从而增加热源物质的产生。 TOC 与微生物生长的关联 TOC 表示水中总有机碳的含量，是衡量水中有机物质总量的指标。水中的有机碳化合物为微生物提供了碳源，这些有机物质包括天然有机物（如腐殖质、蛋白质、糖类等）和人为引入的有机物（如工业污染物、管道渗出物等）。微生物利用这些有机碳进行代谢活动，从而得以生长和繁殖。较高的 TOC 含量意味着更丰富的营养物质，有利于微生物的滋生。
原理：在压力作用下，让水通过半透膜，半透膜只允许水分子通过，而热源物质（通常是大分子或带电粒子）由于其尺寸较大或电荷性质等原因被阻挡在膜的一侧。这样，透过半透膜的水的热源含量就会降低。反渗透膜的孔径一般在 0.0001 - 0.001μm 之间，能够有效截留细菌、内素等热源物质。 操作要点：选择合适的反渗透膜很关键，不同的反渗透膜对于不同类型和大小的热源物质截留效果不同。在使用过程中，要注意控制进水压力，一般进水压力在 1 - 10MPa 之间，压力过高可能损坏反渗透膜，压力过低则会影响水的透过效率。同时，要定期对反渗透膜进行清洗，因为在使用过程中，水中的杂质可能会吸附或沉积在膜表面，降低膜的性能。清洗可以采用化学清洗剂，如柠檬酸用于去除金属氧化物沉淀，氢氧化钠用于去除有机物和微生物等。科研实验里，去离子水常作为空白对照或反应介质使用。
制药行业：对于制药行业的纯化水，TOC 含量要求更为严格。一般要求纯化水的 TOC 含量不超过 500μg/L，注射用水的 TOC 含量不超过 500μg/L（中国药典规定）。这是因为在药品生产过程中，即使微量的有机碳化合物也可能与药物成分发生反应，影响药品质量和安全性，或者作为微生物生长的营养源，导致药品污染。 电子工业（半导体制造等）：在电子工业中，特别是半导体制造，超纯水的 TOC 含量通常要求低于 1 - 10μg/L。这是由于在半导体制造过程中，即使极微量的有机碳杂质也可能吸附在芯片表面，影响芯片的性能和质量，如导致芯片短路、光刻精度下降等问题。 实验室分析（高精度实验）：在高精度化学分析和生命科学研究等实验室用途中，TOC 含量一般要求低于 10 - 100μg/L。例如，在液相色谱 - 质谱联用（LC - MS）等高精度分析实验中，低 TOC 含量的水可以避免在分析过程中产生额外的峰，确保实验结果的准确性和重复性。在生物技术的免疫细胞培养中，去离子水可增强细胞活性。北京教学用去离子水费用
去离子水的氧化还原电位接近中性，减少化学反应干扰。北京教学用去离子水费用
去离子水和蒸馏水主要有以下区别，蒸馏水是通过蒸馏的方法制备的。将水加热至沸点，使其汽化，然后将水蒸气冷却凝结成液态水。这个过程主要是利用水和杂质的沸点差异来分离它们。例如，水中的一些不挥发性杂质（如大多数盐类，因为它们的沸点远高于水的沸点）会留在原来的容器中，而水蒸气中基本只含有水这种挥发性物质。 简单的蒸馏装置通常包括一个加热源（如酒精灯或电热套）、一个蒸馏烧瓶、一个冷凝器和一个接收容器。在蒸馏烧瓶中加热水，水蒸气进入冷凝器，通过冷却介质（如冷水）的冷却作用，水蒸气重新变成液态水，收集在接收容器中。去离子水是通过离子交换树脂去除水中的离子杂质而得到的。离子交换树脂是一种带有可交换离子的高分子材料。 通常包含阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。当水通过阳离子交换树脂时，水中的阳离子（如 Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺等）会与树脂上的氢离子（H⁺）进行交换；接着，水再通过阴离子交换树脂，水中的阴离子（如 Cl⁻、SO₄²⁻等）会与树脂上的氢氧根离子（OH⁻）进行交换。经过这一系列交换过程，水中的离子杂质被去除，从而得到去离子水。北京教学用去离子水费用
