創新科技引領未來?——?SECTOC系統開啟水質分析新紀元

隨著環境科學的發展，水質分析技術也在不斷進步。2002年的《環境科學技術雜志》文章中首次提到SEC與TOC聯用，用于分析溶解在水中的不同分子量有機物。它將尺寸排阻色譜（SEC）與總有機碳（TOC）檢測完美結合，開創了水質分析的新篇章。

傳統的TOC分析方法僅能提供樣品中總有機碳的含量，但對于不同分子量的有機物卻無能為力。而SEC-TOC系統不僅能夠精確測量樣品中的總有機碳濃度，還能進一步區分并量化各種分子量級別的有機物質。這意味著，無論是大分子蛋白質還是小分子糖類，甚至是那些對紫外線沒有吸收特性的物質，都能被SEC-TOC系統準確捕捉到。

此外，SEC-TOC系統采用了液膜紫外氧化技術，極大提高了氧化效率，從而實現了更寬廣的檢測范圍和更高的靈敏度。該系統可以在短時間內完成從樣品進樣到數據分析的全過程，極大地提升了實驗室工作效率。

什么是SEC-TOC？

SEC-TOC是一種通過將尺寸排阻色譜（Size Exclusion Chromatography，SEC）系統與總有機碳（Total Organic Carbon，TOC）測定儀組合使用，可以定量評價溶解有機物（Dissolved Organic Matter，DOM）的系統。

SEC（尺寸排阻色譜）是HPLC的分離模式之一。其使用的色譜填料含有很多細孔。當體積不同的溶質分子流過色譜柱時，較小的溶質分子一邊緩慢流動，一邊滲透到填料的細孔深處，而較大的溶質分子快速流動，且不會滲入細孔。結果，大分子從色譜柱中洗脫的速度快，小分子洗脫的速度慢，從而根據分子大小進行篩分。SEC可以評價含有多少分子量物質的分子量分布，廣泛應用于質量控制等領域，用以確定高分子的各種物性。

在評價DOM的動力學及影響時，需要DOM分子量的相關信息。一般通過使用UV檢測器和熒光檢測器的SEC測定水系DOM的分子量，但是也存在沒有紫外線吸收能力或熒光物質的DOM，造成SEC對其的分析能力有限。SEC-TOC的推出極大程度地改善了這一問題。

島津SEC-TOC

島津作為全球知名的分析儀器供應商，同時擁有性能優良的SEC和TOC產品，為SEC-TOC聯用系統穩定可靠的運行提供了有力保障。該系統由島津自有LC與TOC組合而成，系統運行穩定性毋庸置疑。

島津有機碳檢測色譜系統SEC-TOC

除了SEC色譜柱外，該系統還配有UV、熒光（4個波長）、NDIR（TOC檢測器）3個檢測器，可減少背景吸收，并實現較高的分離度。以分子尺寸為共軸，通過一次分析即可評價紫外線吸收能力、熒光強度、TOC量，有助于多角度評價DOM。

島津SEC-TOC應用案例

在實際應用中，SEC-TOC系統已經成功應用于湖泊水體研究、廢水處理效果評價等多個領域。通過對DOM（溶解性有機物）的深入分析，我們可以更好地理解水環境中碳循環過程及生態系統的變化規律。特別是在污水處理廠的優化設計與運行管理方面，SEC-TOC系統更是發揮了重要作用，幫助工程師們更加高效地監控和調整工藝參數，以達到理想凈化效果。

基于SEC-TOC系統的污水處理廠進水的分析，DOM的分子尺寸分布（TOC檢測結果）如下圖：

STPI:進水DOM，STPI-100:經過100日生物降解試驗后的進水DOM

污水處理廠的進水中存在高分子、中分子及低分子的DOM。可以確認通過生物分解除去幾乎全部高分子及中分子的DOM，僅有低分子DOM殘留。

我們相信，在未來，SEC-TOC系統將成為水質分析領域的標準配置，為人類社會可持續發展貢獻更多力量。讓我們共同期待這一科技創新帶來的美好前景吧！

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