制药行业总有机碳TOC的在线检测及水系统故障诊断案例

2024-04-19 |   作者: 五星体育360在线直播观看

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  ,TOC传感器,比如苏伊士Sievers分析仪的CheckPoint型号,可快至。快速的检测速度,使TOC检测得到普遍应用,尤其在制药行业,其应用已经很普遍,而在线TOC检测更成为了制药水系统有机污染监测的趋势。

  从以上制药水系统TOC与电导率的趋势图中,能够准确的看出,水系统的总回水点在线日就出现异常,开始报警。接着,自2月中旬开始EDI出水电导率逐日升高,最后维持在0.7-0.9 μS/cm。根据现场操作人员反映,EDI运行电压在350V时,正常电流应为0.9A,但此时电流接近于0A,EDI的电导率和电流都无法恢复。

  由此可以断定水系统出现了问题,而由于1月底恰逢春节放假,药厂未能及时根据TOC的异常值做处理。推测其原因可能是自来水水质变差,自来水公司加入过多氯气,导致水中消毒副产物 (DBP),如三卤甲烷等 (THM) 和卤乙酸 (HAA) 过多,不仅影响了EDI 的性能,还导致纯化水中引入过多的小分子有机物,如氯仿等。由于反渗透RO对这些小分子有机物去除率极低 (约10-50%),所以这些小分子有机物进入EDI系统,同时EDI系统的阴离子交换树脂可以像活性炭一样物理吸附这些小分子有机物,经过一段时间的积累,这些小分子有机物把阴离子交换树脂的交换通道阻塞,导致EDI性能下降。

  在使用直接电导法原理的TOC仪进行仔细的检测时,TOC数值出现了超标 (500 ppb),产生了不合格的纯化水。由于不合格的纯化水中的有机物绝大部分为小分子有机物,它们的沸点多低于100摄氏度,经多效蒸馏器后产生的注射水 (WFI) 的有机物去除率很低,导致注射水 (WFI) 的TOC值也出现了超标。

  用户对纯化水处理系统的反渗透RO和电除盐EDI进行了化学洗涤,但没取得预期效果,EDI性能也没有恢复。随后这家药厂对纯化水处理系统来进行了改造,在超滤后和反渗透前增加了活性炭过滤器,并定期更换活性炭,同时更换了EDI膜堆。改造结束后,这几年其EDI一直运行稳定,再也没再次出现纯化水 (PW) 和注射水 (WFI) TOC检测值超标的现象。

  章节《制药用水中总有机碳测定法》,在线监测与离线实验室测定,都是允许的,并明确指明了离线检验测试可能带来的污染,及在线检测的优越性,原文如下:

  选择性膜电导检测技术和直接电导检测技术。在选择时,制药企业需要注意评估用途和准确度。

  CO2(无机碳,IC),将所有有机物完全氧化为CO2,然后测量其氧化后的CO2总浓度 (总碳,TC)。TC – IC = TOC。如果水系统中出现含有杂原子 (如氮、磷、硫、氯等) 的有机物,在仪器对水样进行氧化时,这些杂原子会被氧化为相应的离子。

  CO2(直接电导率,DC方法),当水中出现含杂原子的有机物时,无法去除其被仪器氧化后生成的杂离子的影响,会产生假正及假负的TOC结果。如上述案例中,如果水中仅存在10 ppb的氯仿,则氯被氧化为氯离子,所产生的电导率,会造成TOC报数高达475 ppb。连同水中其他的TOC成分,结果很容易超出合格限500 ppb,产生报警。但实际TOC并没有超标,仪器报告超标,是因为受到了N、S、P、Cl等杂原子电离后的干扰造成的。这时候,您需要用以下膜电导率法原理的仪器进行真实TOC的确认。

  CO2通过选择性膜扩散到去离子水中,然后使用膜电导 (Membrane-Conductometric,MC) 法在电导池测量电离的CO2。只有二氧化碳气体小分子能够最终靠这层膜,而引起电导率升高,进而被检测。其他杂离子被这层膜屏蔽,不会通过膜,不会影响二氧化碳的检测。

  涉及法规报告、测量产品质量、实时放行、管理工艺控制限值和进行系统验证的关键质量决策,准确度很重要,使用选择性膜电导检测技术的TOC分析仪较合适。

  一般的TOC监控、趋势、故障排查和诊断,而非用于关键的质量决定,使用直接电导检测技术的TOC分析仪较合适。

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