Waterguide – TOC (Total Organic Carbon)
Was ist TOC?
Der TOC-Wert ist die Abkürzung für Total Organic Carbon und ist ein Maß für den gesamten organischen Kohlenstoff in einer Probe. Anorganische Kohlenstoffe (TIC) wie zum Beispiel Carbonate sind von diesem Maß ausgeschlossen. Das Gegenstück zum TOC ist der DOC. Der DOC-Wert steht für Dissolved Organic Carbon und gibt Auskunft über den Gelösten Organischen Kohlenstoff in einer Probe. Durch den hier betrachteten TOC-Wert können Rückschlüsse über die Wasserqualität gezogen werden.
Wie wird der TOC-Gehalt gemessen?
Das Prinzip einer TOC-Messung beruht auf folgende Vorgehensweise: Durch Verbrennung werden die Kohlenstoffverbindungen oxidiert und anschließend mittels eines Detektors gemessen. Die einfachste und schnellste Messung ist mittels eines NDIR (Nichtdispersiver Infrarotsensor). Das Gas durchströmt konstant das NDIR und ein Detektor misst die Konzentrationen und gibt sie als unterschiedliche Peaks in einem Diagramm aus.
Eine andere Möglichkeit der Messung ist die Verbrennungsmethode. In einem Verbrennungsreaktor wird eine Probe vollständig verbrannt, sodass der Kohlenstoff zu Kohlenstoffdioxid oxidiert. Die Bestimmung des Kohlenstoffdioxid erfolgt ebenfalls mittels eines NDIR-Detektors.
Auch mit UV-Strahlung kann der TOC-Gehalt gemessen werden. Diese wird als Nasschemische Methode bezeichnet. Es wird aber zuerst in einem beheizten Aufschlussgerät, mithilfe einer Säure, der anorganische Kohlenstoff (TIC) zu Kohlenstoffdioxid umgewandelt. Mit Stickstoff wird das Kohlenstoffdioxid ausgetrieben und der TIC gemessen. Um anschließend den organischen Kohlenstoff zu messen, wird Persulfat zugegeben und mit UV-Licht bestrahlt. Im beheizten Reaktor wird dann der organische Kohlenstoff zu Kohlenstoffdioxid umgewandelt. Die Austreibung erfolgt auch mit Stickstoff und anschließender Messung des TOC-Gehalt.
TOC-Werte im Wasser
Die Messung der TOC-Werte ist vergleichsweise aufwendig und teuer. Aus diesem Grund ist der TOC-Gehalt bei der Auslegung der Wasseraufbereitungsanlage zwar wichtig und wird im späteren Betrieb nur selten gemessen. Hier finden Sie einige ausgewählte TOC-Werte:
- Quellwasser 1 – 2 mg/l
- Schwach belastete Flüsse und Bäche 2 – 5 mg/l
- Stark verschmutzte Gewässer > 10 mg/l