Qu’est-ce que le carbone organique total ?

L’eau est l’élément vital de l’humanité, et nous tenons souvent pour acquis qu’elle est suffisamment propre et pure pour être bue. Dans ce qui semble être un verre d’eau claire peut se trouver un monde caché de composés organiques.

Mais l’eau n’est pas seulement une ressource potable : c’est un élément essentiel de la fabrication de nombreux produits, et la pureté de l’eau a un impact sur la qualité et la sécurité de ces produits. Par exemple, les médicaments qui sauvent des vies utilisent l’eau comme ingrédient et nécessitent des tests pour contrôler la contamination. Dans la fabrication de semi-conducteurs, même les plus petits contaminants peuvent faire des ravages sur une ligne de production, ce qui conduit les fabricants de puces à utiliser de l’eau extrapure pour garder les plaquettes de silicium propres pendant la fabrication.

Le carbone organique total (COT) mesure les composés organiques dans un échantillon d’eau. La mesure du COT permet d’identifier tous les composés organiques visibles et invisibles dissous dans l’eau, y compris l’eau municipale, les eaux usées et l’eau utilisée pour fabriquer des produits pharmaceutiques, des produits alimentaires et des boissons, ainsi que les semi-conducteurs. En suivant ces composés depuis la source d’eau jusqu’à la consommation finale, la détection de COT protège ce qui compte le plus : les personnes, les produits et la planète.

Découvrons plus en détail les sources de COT, comment les analyser, pourquoi c’est important et la technologie de pointe proposée par Veolia Water Technologies & Solutions pour réaliser cette analyse de COT.

D’où vient le COT ?

Le COT a des origines diverses, qu’il s’agisse de sources naturelles ou industrielles. Les matières organiques présentes dans l’environnement se retrouvent dans les systèmes d’approvisionnement en eau, notamment les eaux usées non traitées dans une rivière ou le pétrole qui s’infiltre dans les eaux souterraines. Certains processus industriels contribuent à modifier les niveaux de COT en libérant des colorants, des solvants, des allergènes et des condensats pollués dans les réserves d’eau. La fabrication de produits de soins personnels et de produits pharmaceutiques contribue également à changer la quantité COT lorsque les processus de fabrication éliminent les cosmétiques, les détergents de nettoyage, les médicaments et les composés pharmaceutiques.

Les processus de traitement de l'eau génèrent également des composés organiques - les micro-organismes et les bactéries, en particulier lors de la dégradation de la matière organique, affectent les niveaux de COT. Avec autant d’origines possibles, les tests de COT permettent de faire le lien entre les problèmes de qualité de l’eau utilisée pour la production dans diverses industries.

L’analyse du COT montre ce qui est dissous sous la surface lorsque ces composés organiques pénètrent dans l’approvisionnement en eau. En identifiant les sources du COT, vous pouvez identifier les risques, optimiser les méthodes de traitement et sécuriser l’approvisionnement en eau.

Méthodes et techniques d’analyse du COT

Le calcul de la différence entre le carbone total et le carbone inorganique au sein d’un échantillon correspond à la formule permettant de déterminer le COT. Le carbone organique est oxydé par des outils d’analyse et converti en dioxyde de carbone (CO2). Après oxydation, le CO2 qui en résulte peut être détecté par ces outils.

Les différentes méthodes d'analyse ont leurs avantages et leurs inconvénients en fonction des applications spécifiques. La détection conductométrique à membrane est un excellent choix pour l’analyse du COT en raison de ses capacités robustes à mesurer le CO2 et à minimiser les interférences. La détection infrarouge non dispersive (NDIR) mesure l’absorption de la lumière infrarouge par le CO2. Dans cette méthode, la vapeur d’eau peut interférer avec la précision et la sensibilité de l’analyse. Une troisième méthode, la conductivité directe, mesure la conductivité de l’échantillon avant et après oxydation, mais s’apparente plus à un capteur qu’à un véritable analyseur, car elle présente souvent des interférences.

Lorsque l’exactitude et la précision ne sont pas négociables, la technologie conductométrique à membrane fournit les résultats d’analyse de COT les plus fiables, sans présenter d'interférences. Cela permet aux utilisateurs d’évaluer en toute confiance la qualité de l’eau et de contrôler les processus.

Pourquoi les tests du COT sont-ils importants ?

Les tests du COT sont essentiels pour de nombreuses raisons, notamment pour l’évaluation de la qualité de l’eau, la surveillance environnementale, le respect des normes en vigueur, le contrôle et l’optimisation des processus. La surveillance des matières organiques va au-delà de l’analyse d’échantillons individuels pour le contrôle de la qualité. En effet, elle remplit des fonctions cruciales de contrôle des processus et de protection des actifs.

Les réglementations strictes exigent souvent une surveillance du COT pour maintenir la conformité concernant les contaminants, et permettre ainsi aux installations d’éviter des amendes. Les données permettent également aux ingénieurs de procédés de repérer les incohérences, d’adapter les méthodes et d’optimiser l’efficacité dans le but d'obtenir un fonctionnement sans faille. De plus, la vérification des niveaux de COT permet d’appliquer des contrôles essentiels sur les effluents d’eaux usées avant le rejet afin d’éviter de polluer les écosystèmes en aval.

Dans les industries où la pureté de l’eau affecte la qualité des produits, comme la fabrication de produits pharmaceutiques, de semi-conducteurs et de produits d’hygiène, la surveillance du COT garantit que les sources d’eau respectent les normes de pureté pour l’intégrité et les performances du produit final. En l’absence de contrôles stricts du COT, les irrégularités dans l’eau pourraient menacer la qualité des produits finis. Bien que le respect des normes en vigueur soit un facteur clé pour l’analyse du COT dans les produits pharmaceutiques, les dispositifs médicaux et d’autres applications de santé, il s’accompagne de gains d’efficacité et d’avantages obtenus grâce au COT en tant que technologie d’analyse de procédé (PAT).

De plus, les pics anormaux de COT peuvent rapidement révéler des perturbations dans les processus de traitement ou de production, nécessitant une action rapide pour résoudre les événements de contamination ou les équipements défaillants. Le COT sert de système d’alerte précoce d’une installation, obligeant à réagir aux problèmes avant qu’ils ne s’aggravent. De cette manière, une analyse complète du COT permet d’offrir des avantages en termes de réglementation, de qualité, de durabilité et d’atténuation des risques aux installations dépendantes de l’eau.

Comment Veolia résout les problèmes de qualité de l’eau et de surveillance des processus grâce au COT

La surveillance du COT permet l’excellence dans diverses industries en raison de son impact sur la prise de décision et la gestion des ressources liées à la qualité de l’eau, au contrôle des processus, à la protection de l’environnement et au respect des normes en vigueur. Veolia propose une gamme d’offres d'analyseurs et instruments de COT Sievers.

Lors des utilisations municipales, le COT est un paramètre important de la qualité de l’eau pour les usines d’eau potable en raison de son lien avec les sous-produits de désinfection (SPD). Les analyseurs de COT Sievers comprennent des modèles spécialement conçus pour assurer la conformité des produits dérivés de la désinfection, comme les analyseurs de COT M5310 C.

Les fabricants de semi-conducteurs ont besoin de stabilité et d'une faible précision lorsqu’ils surveillent l’eau et recherchent de contaminants en raison de la nature sensible de leurs produits. La surveillance du COT à l’aide des analyseurs Sievers permet de garantir la qualité de l’eau et de fournir des données fiables afin d’éviter les matières organiques non détectées et de protéger les produits. Les modèles M500e en ligne et M9e sont utilisés pour les applications de semi-conducteurs afin de détecter les contaminants critiques, d’optimiser le rendement et de garantir une qualité d’eau extrapure.

Les fabricants de produits pharmaceutiques s’appuient sur la surveillance du COT et de la conductivité pour répondre aux exigences de conformité et améliorer l’efficacité à mesure que le pipeline de développement de médicaments se développe. Veolia propose plusieurs modèles de COT Sievers pour des utilisations pharmaceutiques et biologiques et a récemment dévoilé l’analyseur rapide de biocontamination Sievers Soleil pour accompagner ses solutions de test de COT et d’endotoxines. Le Soleil fournit des données en temps quasi réel pour surveiller l’efficacité du contrôle microbien dans l’eau extrapure et les processus de fabrication, offrant ainsi à Veolia la première offre complète de l'industrie en matière d’analyses microbiennes et de contrôle de la contamination.

Le COT joue un rôle essentiel sur la scène internationale et peut être un outil d’analyse puissant dans diverses industries et applications. Pourtant, il peut être difficile de mettre en œuvre un programme de surveillance fiable par vous-même. Veolia est le partenaire capable de comprendre les scénarios les plus complexes et de trouver l’analyseur de COT adapté à vos besoins spécifiques. Contactez nos experts dès aujourd’hui pour en savoir plus sur nos solutions innovantes pour l’analyse du COT.