技術(shù)文章
TECHNICAL ARTICLES前 言:
總有機碳(TOC)是以碳的含量表示水體中有機物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)。水中總有機碳的測定,目前以低溫氧化法 、燃燒法及電導(dǎo)法為主要分析方法。采用燃燒氧化-非分散紅外吸收法測定總有機碳,能將水體中有機碳全部氧化,測量結(jié)果準(zhǔn)確,且測量時間短,TOC分析已成為世界許多國家水處理和質(zhì)量控制的主要手段。
上海元析儀器有限公司新推向市場的符合環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì)總有機碳的測定燃燒氧化—非分散紅外吸收法》(HJ 501-2009)要求的TOC-5000型總有機碳分析儀則是采用燃燒氧化-非分散紅外吸收法來測定總有機碳,還具備自動加酸、曝氣吹掃、自動稀釋的功能,減少了樣品前處理時間及人為原因造成的測試誤差,縮短了樣品測試時間,提高了工作效率。
TOC-5000 型總有機碳分析儀的應(yīng)用也十分廣泛,可被應(yīng)用于飲用水、工業(yè)用水、生活污水、生產(chǎn)廢水等方面的質(zhì)量控制,以及江河、湖泊、海洋、地表水等方面的監(jiān)測,在醫(yī)藥、藥品、生化技術(shù)、實驗室和水電站等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。
目前國家現(xiàn)行的《海洋監(jiān)測規(guī)范 第4部分:海水分析》(GB 17378.4-2007)中總有機碳的測定方法分為總有機碳儀器法和過硫酸鉀氧化法,其中儀器法的測定即是通過燃燒氧化-非分散紅外吸收法測定總有機碳。為方便客戶應(yīng)用,我們對TOC-5000型總有機碳分析儀的耐鹽量進行實驗驗證,以下是實驗過程及實驗數(shù)據(jù)的詳細(xì)敘述和匯總。
摘 要:
選用TOC-5000總有機碳分析儀,按照標(biāo)準(zhǔn)《海洋監(jiān)測規(guī)范 第4部分:海水分析》(GB 17378.4-2007)總有機碳儀器法要求配置有機碳標(biāo)準(zhǔn)溶液。在NPOC直接法的方法下,進行耐鹽量實驗驗證 。
關(guān)鍵詞:水質(zhì);總有機碳;燃燒氧化;非分散紅外吸收;耐鹽量;鹽水檢測
實驗部分
1、儀器及試劑
1.1 TOC-5000型總有機碳分析儀:燃燒氧化—非分散紅外吸收;
1.2 鄰苯二甲酸氫鉀:標(biāo)準(zhǔn)試劑[ GBW(E) 080650 ];
1.3 純水:電導(dǎo)率<5.0µS/cm,TOC濃度不超過0.5 mg/L 的水;
1.4 磷酸(H3PO4):優(yōu)級純;
1.5 氯化鈉:分析純
2、溶液配制
2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制[ρ(有機碳,C)=1000 mg/L ]
準(zhǔn)確稱取2.1250g鄰苯二甲酸氫鉀(先在115℃下干燥2h),用純水定容至1000mL,混勻,配制成TOC值為1000mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液。
2.2 標(biāo)準(zhǔn)使用液 [ρ(有機碳,C)= 100 mg/L]
用移液槍吸取10 mL有機碳標(biāo)準(zhǔn)試劑(2.1)于100 mL 容量瓶中,用純水稀釋至標(biāo)線,混勻;
2.3 磷酸溶液(體積分?jǐn)?shù)為10%)
準(zhǔn)確量取10mL優(yōu)級H3PO4,用超純水稀釋至100mL(有效期一個月)。
2.4 氯化鈉溶液(ρ(NaCl)= 30g/L)
準(zhǔn)確稱取30.0000g氯化鈉,用純水定容至1000mL,混勻,配制成濃度為 30g/L的氯化鈉溶液。
3、實驗條件
載氣種類 | 高純氧,體積分?jǐn)?shù)為99. 995%以上 |
載氣流量 | 180mL/min |
催化劑 | 鉑金催化劑 |
裂解爐溫度 | 680℃ |
冷凝器溫度 | 5℃ |
進樣量 | 200μL |
表1 實驗條件
4、實驗方法及實驗數(shù)據(jù)
4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
選用TOC-5000型總有機碳分析儀的NPOC(直接法)法,采用“單點稀釋”模式在稀釋池將標(biāo)準(zhǔn)使用液(ρ(有機碳,C)= 100 mg/L)稀釋成有機碳濃度分別為0.00、2.00、5.00、10.00、20.00mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液,采用同體積不同濃度進樣繪制標(biāo)準(zhǔn)線,以碳的質(zhì)量為橫坐標(biāo),以積分面積信號為縱坐標(biāo),繪制校準(zhǔn)曲線;
選用二次擬合得到
NPOC曲線方程:Y= -2527736.1X2+301332.5X+14.3,相關(guān)系數(shù)R= 1.0000
4.2 樣品測試
準(zhǔn)確量取1.00mL標(biāo)準(zhǔn)貯備液(ρ(有機碳,C)= 1000mg/L),用氯化鈉溶液(ρ(NaCl)= 30g/L)定容至100mL,混勻,得到加標(biāo)后的樣品。
在得到的NPOC標(biāo)準(zhǔn)曲線下,先測定純水樣品的濃度,然后測定30g/L氯化鈉溶液的濃度,再平行測定6次加標(biāo)樣品的濃度,連續(xù)測樣一周,計算其回收率。
5、測試結(jié)果
純水濃度(mg/L) | 0.3328 | ||
氯化鈉溶液濃度(mg/L) | 0.3337 | ||
測試次數(shù) | 加標(biāo)濃度(mg/L) | 測試濃度(mg/L) | 回收率(%) |
1 | 10 | 10.44 | 104 |
2 | 10.28 | 103 | |
3 | 10.27 | 103 | |
4 | 10.74 | 107 | |
5 | 10.80 | 108 | |
6 | 10.37 | 104 | |
均值 | 10.48 | 105 |
表2-1 測試結(jié)果
測試時間 | 加標(biāo)濃度(mg/L) | 測試濃度(mg/L) | RSD(%) | 回收率(%) |
第一天 | 10 | 10.48 | 0.58 | 105 |
第二天 | 10.22 | 1.21 | 102 | |
第三天 | 10.37 | 0.61 | 104 | |
第四天 | 10.01 | 0.78 | 100 | |
第五天 | 10.13 | 1.37 | 101 |
表2-2 加標(biāo)回收率
6、總 結(jié)
經(jīng)測試,TOC-5000型總有機碳分析儀對于測量含鹽量高的樣品測試結(jié)果的準(zhǔn)確度以及精密度都較好,均符合《海洋監(jiān)測規(guī)范 第4部分:海水分析》
(GB 17378.4-2007)中對總有機碳的測試要求,耐鹽強度較高,可進行海水中有機碳的測定。但當(dāng)測定樣品含鹽過多時,燃燒管內(nèi)鹽積累,增加載氣通過的阻力,有可能使測定值的重現(xiàn)性下降,需要定期的進行燃燒管內(nèi)部的維護。因此,為延長燃燒管或催化劑的使用壽命,應(yīng)將含鹽量高的樣品進行稀釋,降低鹽濃度后上機測試,且測樣結(jié)束后應(yīng)用超純水反復(fù)多次沖洗管路。
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