水質(zhì)-總有機(jī)碳(TOC)的測定

本標(biāo)準(zhǔn)參照采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO8245—1987《水質(zhì)——總有機(jī)碳(TOC)的測定——導(dǎo)則》。主題內(nèi)容和適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測定地面水中總有機(jī)碳的非色散紅外線吸收法。測定范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于地面水中總有機(jī)碳的測定，測定濃度范圍為0.5?60mg/L,檢測下限為0.5mg／L。干擾地面水中常見共存離子超過下列含量(mg/L)時(shí)，對(duì)測定有干擾，應(yīng)作適當(dāng)?shù)那疤幚?，以消除?duì)測定的干擾影響：SO2—400；Cl-400：NO-100；PO3-100；S2-IOO。434水樣含大顆粒懸浮物時(shí)，由于受水樣注射器針孔的限制，測定結(jié)果往往不包括全部顆粒態(tài)有機(jī)碳。原理差減法測定總有機(jī)碳將試樣連同凈化空氣(干燥并除去二氧化碳)分別導(dǎo)入高溫燃燒管(900°C)和低溫反應(yīng)管(160C)中，經(jīng)高溫燃燒管的水樣受高溫催化氧比，使有機(jī)化合物和無機(jī)碳酸鹽均轉(zhuǎn)化成為二氧化碳，經(jīng)低溫反應(yīng)管的水樣受酸化而使無機(jī)碳酸鹽分解成二氧化碳。其所生成的二氧化碳依次引入非色散紅外線檢測器。由于一定波長的紅外線被二氧化碳選擇吸收，在一定濃度范圍內(nèi)二氧化碳對(duì)紅外線吸收的強(qiáng)度與二氧化碳的濃度成正比，故可對(duì)水樣總碳(TC)無機(jī)碳(IC)進(jìn)行定量測定?？偺寂c無機(jī)碳的差值，即為總有機(jī)碳。直接法測定總有機(jī)碳將水樣酸比后曝氣，將無機(jī)碳酸鹽分解生成二氧化碳驅(qū)除、再注入高溫燃燒管中，可直接測定總有機(jī)碳。試劑除另有說明外，均為分析純試劑，所用水均為無二氧化碳蒸餾水。無二氧化碳蒸餾水：將重蒸餾水在燒杯中煮沸蒸發(fā)(蒸發(fā)量10％)稍冷，裝入插有堿石灰管的下口瓶中備用。3.2鄰苯二甲酸氫鉀(KHCHO)：優(yōu)質(zhì)純。8443.3無水碳酸鈉(NaCO)：優(yōu)質(zhì)純。233.4碳酸氫鈉(NaHCO)優(yōu)質(zhì)純，存放于干燥器中。33.5有機(jī)碳標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：C=400mg/L。稱取鄰苯二甲酸氫鉀(3.2)(預(yù)先在110?120°C干燥2h,置于干燥器中冷卻至室溫)0.8500g,溶解于水(3.1)中，移入1000mL容量瓶內(nèi)，用水(3.1)稀釋至標(biāo)線，混勻，在低溫(4C)冷藏條件下可保存48d。3.6有機(jī)碳標(biāo)準(zhǔn)溶液：c=80mg/L。準(zhǔn)確吸取10.00mL有機(jī)碳標(biāo)準(zhǔn)溶液(3.5),置于50mL容量瓶內(nèi)，用水(3.1)稀釋至標(biāo)線混勻。此溶液用時(shí)現(xiàn)配。3.7無機(jī)碳標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：c=400mg/L。稱取碳酸氫鈉(3.4)(預(yù)先在干燥器中干燥)1.400g和無水碳酸鈉(3.3)(預(yù)先在105C干燥2h，置于干燥器中，冷卻至室溫)1.770g,溶解于水(3.1)中，轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶內(nèi)，用水(3.1)稀釋至標(biāo)線，混勻。3.8無機(jī)碳標(biāo)準(zhǔn)溶液：c=80mg/L。準(zhǔn)確吸取10.00mL無機(jī)碳標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液(3.7),置于50mL容量瓶中，用水(3.1)稀釋至標(biāo)線，混勻。此溶液用時(shí)現(xiàn)配。儀器一般實(shí)驗(yàn)室儀器及：4.1非色散紅外吸收TOC分析儀。工作條件：4.1.1環(huán)境溫度：5?35C。工作電壓：儀器額定電壓，交流電。4.1.3總碳燃燒管溫度選定：900C；無機(jī)碳反應(yīng)管溫度控制：160±5C。4.1.4載氣流量；180mL/min。單筆記錄儀：與儀器匹配。工作條件：工作電壓：儀器額定電壓，直流電。記錄紙速：2.5mm/min。4.3微量注射器：50.00?L。4.4具塞比色管：10mL。采樣及樣品水樣采集后，必須貯存于棕色玻璃瓶中。常溫下水樣可保存24h,如不能及時(shí)分析，水樣可加硫酸將其pH調(diào)至W2,于4°C冷藏，可保存7d。操作步驟儀器的調(diào)試按說明書調(diào)試TOC分析儀(4.1)及記錄儀(4.2)；選擇好靈敏度、測量范圍檔、總碳燃燒管溫度及載氣流量，儀器通電預(yù)熱2h，至紅外線分析儀的輸出，記錄儀上的基線趨于穩(wěn)定。干擾的排除水樣中常見共存離子含量超過干擾允許值(1.3)時(shí)，會(huì)影響紅外線的吸收。這種情況下，必須用無二氧化碳蒸餾水(3.1)稀釋水樣，至諸共存離子含量低于其干擾允許濃度(1.3)后，再行分析。進(jìn)樣差減測定法經(jīng)酸比的水樣，在測定前應(yīng)以氫氧化鈉溶液中和至中性，用50.00?L微量注射器(4.3)分別準(zhǔn)確吸取混勻的水樣20.9?g，依次注入總碳燃燒管和無機(jī)碳反應(yīng)管，測定記錄儀上出現(xiàn)的相應(yīng)的吸收峰峰高。6.3.2直接測定法將已酸化的約25mL水樣移入50mL燒杯中，在磁力攪拌器上劇烈攪拌幾分鐘或向燒杯中通入無二氧化碳的氮?dú)?，以除去無機(jī)碳。吸取20?L經(jīng)除去無機(jī)碳的水樣注入總碳燃燒管，測量記錄儀上出現(xiàn)的吸收峰峰高?？瞻自囼?yàn)按6.3條所述步驟進(jìn)行空白試驗(yàn)，用20.0?L水(3.1)代替試樣。校準(zhǔn)校準(zhǔn)曲線的繪制：在一組七個(gè)10mL具塞比色管中，分別加入0.00,0.50,1.50.3.00,4.50，6.00及7.50mL有機(jī)碳標(biāo)準(zhǔn)溶液(3.6)、無機(jī)碳標(biāo)準(zhǔn)溶液(3.8),用蒸餾水(3.1)稀釋至標(biāo)線，混勻。配制成0.0,4.0,12.0,24.0,36.0,48.0及60.0mg/L的有機(jī)碳和無機(jī)碳標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。然后按6.3敘述的步驟操作。從測得的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液吸收峰峰高，減去空白試驗(yàn)吸收峰峰高，得校正吸收峰峰高，由標(biāo)準(zhǔn)系列溶液濃度與對(duì)應(yīng)的校正吸收峰峰高繪制有機(jī)碳和無機(jī)碳校準(zhǔn)曲線。亦可按線性回歸方程的方法，計(jì)算出校準(zhǔn)曲線的直線回歸方程。分析結(jié)果表述7，1計(jì)算方法差減測定法根據(jù)所測試樣吸收峰峰高，減去空白試驗(yàn)吸收峰峰高的校正值，從校準(zhǔn)曲線上查得或由校準(zhǔn)曲線回歸方程算得總碳(TC,mg/L)和無機(jī)碳(IC,mg/L)值，總碳與無機(jī)碳之差值，即為樣品總有機(jī)碳(TOC,mg/L)的濃度：TOC(mg/L)=TC(mg/L)—IC(mg/L)直接測定法根據(jù)所測試樣吸收峰峰高,減去空白試驗(yàn)吸收峰峰高的校正值,從校準(zhǔn)曲線上查得或由校準(zhǔn)曲線回歸方程算得總碳(TC,mg/L)值，即為樣品總有機(jī)碳(TOC,mg/L)的濃度：TOC(mg/L)=TC(mg/L)進(jìn)樣體積為20.0?L，其結(jié)果以一位小數(shù)表示。精密度和準(zhǔn)確度取平行雙樣測定結(jié)果(相對(duì)偏差小于10％)的算術(shù)平均值為測定結(jié)果。7.2.2四個(gè)實(shí)驗(yàn)室測定含TOC10.8mg/L的統(tǒng)一分發(fā)標(biāo)準(zhǔn)溶液按6.3條步驟測定結(jié)果如下：重復(fù)性：實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.1％。再現(xiàn)性；實(shí)驗(yàn)室間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.9％。準(zhǔn)確度：相對(duì)誤差為1.9％。7.2.3四個(gè)實(shí)驗(yàn)室測定含TOC39.8mg/L的統(tǒng)一分發(fā)標(biāo)準(zhǔn)溶液按6.3條步驟測定結(jié)果如下：重復(fù)性：實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.8％。再現(xiàn)性：實(shí)驗(yàn)空間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.8％。準(zhǔn)確度：相對(duì)誤差為4.3％。附錄A本標(biāo)準(zhǔn)一般說明

（參考件）A1按儀器廠家說明書規(guī)定，定期更換二氧化碳吸收劑，高溫燃燒管中的催比劑和低溫反應(yīng)管中的分解劑等。A2根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道；今地面水中無機(jī)碳含量遠(yuǎn)高于總有機(jī)碳時(shí)，會(huì)影響有機(jī)碳的測定精度。從對(duì)含無機(jī)碳和有機(jī)碳的合成樣品（其中無機(jī)碳與總有機(jī)碳的倍數(shù)關(guān)系與我國南北方的某些地面水中的倍數(shù)關(guān)系相接近。一般為幾倍）進(jìn)行的回收結(jié)果（95.9％－103.6％）表明，用差減法測定地面水中總有機(jī)碳，對(duì)測定精度的影響是可以接受的。A3直接測定總有機(jī)碳的方法即將水樣酸比（pHV4）后曝氣，使各種碳酸鹽分解生成二氧