🧪 TOC — celkový organický uhlík

Fyzikální chemie PN-EN 1484

Přehled

STAV (k 29.10.2026). PN-EN 1484:1999 — polská verze, vydaná 2.09.1999, zavádí EN 1484:1997 [IDT]; s mezinárodní normou ISO 8245:1987 není rovnocenná [NEQ]. Norma je platná — bez poznámky o zrušení. EN 1484:1997 je v katalogu CEN platná, bez novějšího vydání nebo návrhu; druhé vydání mezinárodní normy, ISO 8245:1999, uvádí v kapitolách 1–5 stejný rozsah použití, definice, princip a činidla.

ROZSAH (kap. 1). Pokyny pro stanovení organického uhlíku v pitné, podzemní, povrchové a mořské vodě a v odpadních vodách: definice, rušivé vlivy, činidla a předúprava vzorků. Obsah organického uhlíku 0,3–1000 mg/l; dolní hodnota jen ve zvláštních případech, např. u pitné vody, přístroji schopnými měřit tak nízké koncentrace; vyšší koncentrace — po zředění. Norma se nezabývá požadavky závislými na přístroji.

DEFINICE (kap. 3). Celkový uhlík (TC) — organicky a anorganicky vázaný uhlík, včetně elementárního uhlíku. Anorganický uhlík (TIC) — elementární uhlík, celkový oxid uhličitý, oxid uhelnatý, kyanidy, kyanatany a thiokyanatany; analyzátory registrují jako TIC obvykle jen CO₂ z hydrogenuhličitanů a uhličitanů. TOC — organicky vázaný uhlík v rozpuštěných a nerozpuštěných látkách; měří se i kyanatany, elementární uhlík a thiokyanatany. DOC — organický uhlík ze sloučenin procházejících membránovým filtrem s póry 0,45 µm. POC — organický uhlík vypuditelný za podmínek metody; NPOC — nevypuditelný.

ANORGANICKÝ UHLÍK A TĚKAVÉ LÁTKY (kap. 1). Před stanovením TOC se anorganický uhlík odstraní probubláním okyseleného vzorku plynem bez CO₂ a organických sloučenin; lze také stanovit TC a TIC a vypočítat TOC z rozdílu — což je vhodné zejména tehdy, je-li TIC menší než TOC. Těkavé organické látky, např. benzen, toluen, cyklohexan a chloroform, mohou při probublávání zčásti unikat — pak se stanoví zvlášť nebo se použije rozdílová metoda; TOC by pak měl být větší než TIC nebo nejméně podobný. Kyanidy, kyanatany a částice elementárního uhlíku (sazí) se stanoví spolu s organickým uhlíkem. Za přítomnosti huminových látek může oxidace UV zářením dávat snížené výsledky.

TOC VE VODĚ. TOC měří obsah uhlíku v rozpuštěné a nerozpuštěné organické hmotě vody, ale neříká nic o druhu těchto látek (úvod normy). Organických látek je mnohem více v povrchových vodách než v podzemních; v podzemních vodách v Polsku bylo zjištěno 1–75 g C/m³ TOC.

PŘEDPISY. Voda k lidské spotřebě: TOC „bez neobvyklých změn“, bez číselné hodnoty (nařízení ministra zdravotnictví ze dne 22. května 2026, Dz.U. 2026 pol. 748, příl. č. 1 část C tab. 2 poř. č. 7); parametr není nutné stanovovat při výrobě vody menší než 10 000 m³ za den (vysvětlivka 6) a oxidovatelnost není nutné stanovovat, zkouší-li se TOC (vysvětlivka 9). Nejistota měření do 30 %, odhadovaná na úrovni 3 mg/l TOC, s pokyny PN-EN 1484 (příl. č. 4 část B). PN-EN 1484 je referenční metodikou TOC v odpadních vodách (Dz.U. 2019 pol. 1311, příl. č. 12 poř. č. 42) a při monitoringu povrchových a podzemních vod (Dz.U. 2021 pol. 1576, příl. č. 8, ukazatel 3.2.4).

CO ZDE NEUVÁDÍME. Dostupný text normy končí výpočtem výsledku (bod 9.1): neuvádíme údaje o preciznosti z mezilaboratorní zkoušky, postup u vzorků obsahujících částice ani požadavky na protokol. Parametry konkrétních analyzátorů (teplotu pece, katalyzátor, doby, meze detekce) norma neuvádí — závisejí na přístroji a návodu výrobce.

Princip metody

Organický uhlík ve vodě se oxiduje na oxid uhličitý spalováním, přídavkem vhodného oxidačního činidla, UV zářením nebo jiným vysokoenergetickým zářením; oxidace UV zářením se samotným kyslíkem jako oxidačním činidlem se omezuje na málo znečištěné vody s nízkým TOC. Anorganický uhlík se odstraní okyselením a probubláním nebo se stanoví zvlášť. Vzniklý CO₂ se stanoví přímo nebo po redukci, např. na methan — infračervenou spektrometrií, titrací (nejlépe v nevodném roztoku), tepelně vodivostní detekcí, konduktometrií, coulometrií, čidly CO₂ nebo plamenově ionizačním detektorem (po redukci CO₂ na methan) (kap. 4).

Použití

• Voda k lidské spotřebě — TOC bez neobvyklých změn; nepovinně při výrobě pod 10 000 m³ za den (Dz.U. 2026 pol. 748)
• Odpadní vody — referenční metodika TOC (Dz.U. 2019 pol. 1311, příl. č. 12)
• Monitoring povrchových a podzemních vod (Dz.U. 2021 pol. 1576)
• Pitná, podzemní, povrchová, mořská voda a odpadní vody — TOC a DOC v rozsahu 0,3–1000 mg/l (kap. 1)

Klíčové parametry

Norma

Označení normy

PN-EN 1484:1999

Název (PL)

Analiza wody — Wytyczne oznaczania ogólnego węgla organicznego (OWO) i rozpuszczonego węgla organicznego (RWO)

Název (EN)

Water analysis — Guidelines for the determination of total organic carbon (TOC) and dissolved organic carbon (DOC)

Postup krok za krokem

1. Odběr a uchovávání

   Reprezentativní vzorky (zejména u nerozpuštěných látek), bez kontaminace organickými látkami, ve skleněných nebo polyethylenových lahvích zcela naplněných (EN ISO 5667-3). Při podezření na biologickou aktivitu okyselit na pH 2, např. kyselinou fosforečnou — může to snížit výsledek ztrátou těkavých látek s uvolňovaným CO₂. Při podezření na těkavé organické sloučeniny měřit bez okyselení do 8 h; v ostatních případech uchovávat v lednici při 2–5 °C a analyzovat do 7 dnů, a není-li to možné — při teplotě od −15 °C do −20 °C až několik týdnů (bod 7.1).

2. Příprava vzorku

   Nehomogenní vzorek, z něhož nelze po protřepání odebrat reprezentativní podíl, se homogenizuje; homogenitu lze ověřit analýzou horní a spodní vrstvy. Pro stanovení DOC se vzorek filtruje přes membránový filtr 0,45 µm předem promytý horkou vodou; obsah uhlíku ve filtrátu z filtru se stanoví a zohlední (bod 7.2).

3. Kalibrace

   Podle návodu výrobce. Křivka se sestaví z roztoků hydrogenftalanu draselného vhodných koncentrací, např. pro 10–100 mg/l nejméně 5 roztoků: 0 (slepý), 1, 2, 3, 5 a 10 ml zásobního roztoku v baňkách 100 ml. Koncentrace TOC se vynáší proti odezvě přístroje; převrácená hodnota směrnice je kalibrační faktor f (mg/l). Pro TIC se kalibruje roztoky anorganického uhlíku, pro rozdílovou metodu TC − TIC — známou směsí standardních roztoků organického a anorganického uhlíku. U srovnávacích metod (např. IR detekce) je kalibrace nutná, u absolutních (acidimetrie, coulometrie) slouží ke kontrole systému (bod 8.1).

4. Kontrola

   S každou sérií vzorků se analyzují kontrolní roztoky (hydrogenftalan, anorganický uhlík, obtížně oxidovatelná látka). Překročí-li odchylky vnitrolaboratorní kritéria, ověří se funkce přístroje (oxidační a detekční systém, netěsnosti, teplota, průtok plynu), změny koncentrace kontrolního roztoku a kontaminace systému; celý systém a jeho těsnost se pravidelně kontrolují podle návodu výrobce (bod 8.2).

5. Stanovení

   Podle návodu výrobce. Při přímém stanovení TOC se odstraní anorganický uhlík (pH pod 2) s omezením ztráty těkavých organických látek; po okyselení se systémem vede cca 5 min čistý inertní plyn bez CO₂ a organických sloučenin. Koncentrace má ležet v kalibračním rozsahu (podle potřeby zředění). Před každou sérií (např. 10 stanovení) se provede kontrola v intervalech doporučených výrobcem nebo stanovených laboratoří (bod 8.3).

6. Výpočet

   Z kalibrační křivky — obvykle z ploch píků, z výšek jen tehdy, jsou-li úměrné koncentraci — nebo ze vzorce ρ = I · f · V / Vp [mg/l], kde I — odezva přístroje, f — kalibrační faktor (mg/l), V — objem zředěného vzorku, Vp — objem vzorku před zředěním (bod 9.1).

Potřebné vybavení a přístroje

Činidla, živné půdy a spotřební materiál

Bezpečnost a ochrana zdraví při práci (BOZP)

• Zkoušky podle normy provádí náležitě kvalifikovaný personál (úvod)
• Kontrolní roztok ftalocyaninu mědi je toxický (upozornění u bodu 5.5)
• Přístroj, plyny a činidla — podle návodu výrobce a bezpečnostních listů; norma se nezabývá požadavky závislými na přístroji (kap. 1)

Časté dotazy