创新科技引领未来 —— SEC-TOC系统开启水质分析新纪元

岛津企业管理（中国）有限公司

2024/09/30 16:31

随着环境科学的发展，水质分析技术也在不断进步。2002年的《环境科学技术杂志》文章中首次提到SEC与TOC联用，用于分析溶解在水中的不同分子量有机物。它将尺寸排阻色谱（SEC）与总有机碳（TOC）检测完美结合，开创了水质分析的新篇章。

传统的TOC分析方法仅能提供样品中总有机碳的含量，但对于不同分子量的有机物却无能为力。而SEC-TOC系统不仅能够精确测量样品中的总有机碳浓度，还能进一步区分并量化各种分子量级别的有机物质。这意味着，无论是大分子蛋白质还是小分子糖类，甚至是那些对紫外线没有吸收特性的物质，都能被SEC-TOC系统准确捕捉到。

此外，SEC-TOC系统采用了液膜紫外氧化技术，极大提高了氧化效率，从而实现了更宽广的检测范围和更高的灵敏度。该系统可以在短时间内完成从样品进样到数据分析的全过程，极大地提升了实验室工作效率。

什么是SEC-TOC？

SEC-TOC是一种通过将尺寸排阻色谱（Size Exclusion Chromatography，SEC）系统与总有机碳（Total Organic Carbon，TOC）测定仪组合使用，可以定量评价溶解有机物（Dissolved Organic Matter，DOM）的系统。

SEC（尺寸排阻色谱）是HPLC的分离模式之一。其使用的色谱填料含有很多细孔。当体积不同的溶质分子流过色谱柱时，较小的溶质分子一边缓慢流动，一边渗透到填料的细孔深处，而较大的溶质分子快速流动，且不会渗入细孔。结果，大分子从色谱柱中洗脱的速度快，小分子洗脱的速度慢，从而根据分子大小进行筛分。SEC可以评价含有多少分子量物质的分子量分布，广泛应用于质量控制等领域，用以确定高分子的各种物性。

在评价DOM的动力学及影响时，需要DOM分子量的相关信息。一般通过使用UV检测器和荧光检测器的SEC测定水系DOM的分子量，但是也存在没有紫外线吸收能力或荧光物质的DOM，造成SEC对其的分析能力有限。SEC-TOC的推出极大程度地改善了这一问题。

岛津SEC-TOC

岛津作为全球知名的分析仪器供应商，同时拥有性能优良的SEC和TOC产品，为SEC-TOC联用系统稳定可靠的运行提供了有力保障。该系统由岛津自有LC与TOC组合而成，系统运行稳定性毋庸置疑。

岛津有机碳检测色谱系统SEC-TOC

除了SEC色谱柱外，该系统还配有UV、荧光（4个波长）、NDIR（TOC检测器）3个检测器，可减少背景吸收，并实现较高的分离度。以分子尺寸为共轴，通过一次分析即可评价紫外线吸收能力、荧光强度、TOC量，有助于多角度评价DOM。

岛津SEC-TOC应用案例

在实际应用中，SEC-TOC系统已经成功应用于湖泊水体研究、废水处理效果评价等多个领域。通过对DOM（溶解性有机物）的深入分析，我们可以更好地理解水环境中碳循环过程及生态系统的变化规律。特别是在污水处理厂的优化设计与运行管理方面，SEC-TOC系统更是发挥了重要作用，帮助工程师们更加高效地监控和调整工艺参数，以达到理想净化效果。

基于SEC-TOC系统的污水处理厂进水的分析，DOM的分子尺寸分布（TOC检测结果）如下图：

STPI:进水DOM，STPI-100:经过100日生物降解试验后的进水DOM

污水处理厂的进水中存在高分子、中分子及低分子的DOM。可以确认通过生物分解除去几乎全部高分子及中分子的DOM，仅有低分子DOM残留。

我们相信，在未来，SEC-TOC系统将成为水质分析领域的标准配置，为人类社会可持续发展贡献更多力量。让我们共同期待这一科技创新带来的美好前景吧！

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