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背景信息

稀KOH溶液是制藥業(yè)中常用的基本清潔劑，用于在轉(zhuǎn)換產(chǎn)品前清洗生產(chǎn)設(shè)備。在進(jìn)行清潔驗(yàn)證時(shí)，必須確定設(shè)備的最后沖洗液中是否有殘留的清潔劑。KOH分子本身不含碳，因而不產(chǎn)生TOC信號，但我們可以通過測量電導(dǎo)率來有效地檢測KOH。KOH常伴隨有痕量的有機(jī)碳，我們無法通過測量電導(dǎo)率來檢測這些有機(jī)碳。如果不能清除這些有機(jī)碳，就會影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此檢測KOH中的碳污垢，能夠提高清潔工藝的驗(yàn)證效率。本研究中的數(shù)據(jù)表明，可以用Sievers M9分析儀來有效地測量KOH的TOC和電導(dǎo)率。

實(shí)驗(yàn)測試計(jì)劃

對酸化的0.2M KOH溶液（pH值為1.78）的初步分析結(jié)果顯示，0.2M KOH含有約3.7%（質(zhì)量百分比）的碳。對未酸化的0.2M KOH的分析結(jié)果顯示，其電導(dǎo)率為4.4μS/cm。使用上述碳含量和電導(dǎo)率的分析數(shù)據(jù)，來完成以下測試步驟。

用M9分析儀測量TOC

向1 ppm 0.2M KOH儲備溶液中分別加入4種濃度的KHP溶液（KHP濃度分別為0.5 ppm、1 ppm、5 ppm、20 ppm），得到不同TOC濃度的溶液，用于Sievers M9分析儀的測試。KHP溶液由1,000 ppm儲備溶液制成。1 ppm 0.2M KOH溶液的含碳量為3.7%（質(zhì)量百分比），來自酸化的0.2M KOH。

M9分析儀的自動加試劑功能（AutoReagent）能夠自動確定分析所需的最佳試劑流量。當(dāng)運(yùn)行未知TOC濃度的樣品時(shí)（例如進(jìn)行清潔驗(yàn)證時(shí)），自動加試劑功能能夠節(jié)省操作時(shí)間。表1列出了在本研究中進(jìn)行TOC分析時(shí)所采用的最佳試劑流量。

用M9分析儀測量電導(dǎo)率

用20μS/cm儲備溶液制成4種電導(dǎo)率濃度的0.2M KOH溶液。使用20μS/cm電導(dǎo)率儲備溶液，基于非酸化的0.2M KOH電導(dǎo)率4.4µS/cm基礎(chǔ)之上，使用0.2M KOH溶液稀釋至0.1%（質(zhì)量比）配制而成。所有的0.2M KOH溶液均在干凈的低TOC玻璃器皿中制備，然后立即移到Sievers認(rèn)證的TOC樣品瓶（認(rèn)證TOC小于10 ppb）中進(jìn)行分析。對所有樣品重復(fù)測量4次，不舍棄任何測量結(jié)果。

測試設(shè)備

?Sievers M9實(shí)驗(yàn)室型TOC分析儀，序列號：1611-2048

?Sievers自動進(jìn)樣器，序列號：14030016

?DataPro2軟件

結(jié)果和討論

表4列出了將不同濃度的KHP加入1 ppm 0.2M KOH溶液中的TOC測量值，圖1是線性回歸結(jié)果。

表4：1 ppm 0.2M KOH和0.5、1、5、20 ppm KHP的TOC測量結(jié)果

加入KHP的0.2M KOH的TOC回收率在0.5–20 ppm濃度范圍內(nèi)是高度線性的（R2=1）。1 ppm 0.2M KOH的TOC為1020±12.6 ppb，是Sievers M9分析儀的0.03 ppb檢測限的30,000倍以上。這些數(shù)據(jù)表明，痕量的0.2M KOH不會影響Sievers M9分析儀準(zhǔn)確和精確地檢測有機(jī)碳。表5列出了0.5-20μS/cm范圍內(nèi)KOH的電導(dǎo)率測量結(jié)果，圖2是線性回歸結(jié)果。

0.2M KOH的電導(dǎo)率在0.5-20μS/cm范圍內(nèi)是高度線性的（R2=0.996）。0.5μS/cm 0.2M KOH的電導(dǎo)率為0.1±0.03μS/cm，是Sievers M9分析儀的0.01μS/cm檢測限的10倍以上。因此可以用Sievers M9分析儀通過測量電導(dǎo)率來準(zhǔn)確、精確地檢測0.2M KOH。

結(jié)論

同時(shí)測量電導(dǎo)率和TOC的能力使得Sievers M9分析儀能夠在清潔驗(yàn)證時(shí)有效地檢測出殘留的清潔劑。Sievers M9的電導(dǎo)率功能可以檢測到大于0.5μS/cm的KOH（是一種市售的堿性清潔劑）。當(dāng)痕量的0.2M KOH中的KHP濃度范圍是0.5-20 ppm時(shí)，TOC響應(yīng)為線性（R2=1），表明KOH基質(zhì)效應(yīng)對TOC測量的影響微乎其微。由于KOH分子本身不含有機(jī)碳，無法通過測量TOC來檢測痕量的0.2M KOH，但同時(shí)測量TOC和電導(dǎo)率就能夠準(zhǔn)確了解沖洗液中是否含有污染物和化合物。因此在驗(yàn)證清潔工藝時(shí)，具有電導(dǎo)率功能的Sievers M9分析儀是測量無機(jī)離子和有機(jī)化合物的最佳儀器。

• SieversM9總有機(jī)碳TOC分析儀

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