1 范围
本章规定了用非色散红外法测定城市污水中的总有机碳。
()1 测定范围
本方法测定总有机碳的浓度范围为1mg/L~1000mg/L。
(2) 干扰
如样品悬浮颗粒太多,盐的含量过高,会有干扰。
2 方法原理
利用燃烧氧化法,将样品分别注入高温燃烧管及低温燃烧管,在催化剂存在情况下,水中含碳物质,包括有机物、碳酸盐和碳酸氢盐,反应生成二氧化碳,经红外气体分析器,测得总碳含量及无机碳含量。
高温燃烧反应式如下:
CaHb Oc+nO2→aCO2+b /2H2O
Me(HCO3)2→MeO+2CO2+H2O
MeCO3→MeO+CO2
低温燃烧反应式如下:
MeHCO3+H+→+Me+H2O+CO2
Me2CO3+2H+→2Me++H2O+CO2
3 试剂和材料
均用分析纯试剂及用无二氧化碳蒸馏水制备。
(1) 总碳标准溶液:称取预先在105℃干燥2h的邻苯二甲酸氢钾 (KHC6H4O4)(.215±0.002)g,溶于水中,移入1000mL容量瓶,用水稀释至标线,此溶液1mL含1mg总碳。
(2) 无机碳标准溶液:称取无水碳酸钠 (Na2CO3)(4.412±0.004)g和无水碳酸氢钠 (NaHCO3)(3.497±0.003)g(二种试剂都需干燥)溶于水中,移入1000mL容量瓶,用水稀释至标线。此溶液1mL含1mg无机碳。已制备好的标准溶液放入冰箱保存。
4 仪器
(1) 总有机碳分析仪。
(2) 微量注射器0μL~50μL、0μL~100μL。
(3) 压缩空气钢瓶。
5 样品
样品中有机化合物在放置过程中易受氧化或被微生物分解,因此样品采集后及时分析,如不能及时分析,应低温保存,但不能超过7d。
6 分析步骤
仪器操作应遵照仪器的使用说明书进行。
(1) 样品的预处理:如样品浓度大于工作曲线测定范围,应用无 CO2蒸馏水将样品稀释再行测定。如果样品中有机碳浓度很低而无机碳浓度很高,或是总碳浓度小于10mg/L,此时应将样品酸化,即取20mL样品,加入50% (V+V)的盐酸数滴,使pH为2左右。通入净化空气2min~5min,将无机碳吹掉,可直接测得总有机碳的含量。
(2) 测定:测定前要估计样品中总碳的大致含量,以选择适宜的进样量,在同一样品中,用微量注射器 (30.4.2)取一份样品注入 TC进样口,再取一份样品注入IC进样口。
(3) 总碳工作曲线的绘制:用标准液 (30.3.1)稀释配制标准系列,为了提高测定的准确 度,可选择几档不同的浓度范围。例如1mg/L~50mg/L,20mg/L~100mg/L,40mg/L~200mg/L等等,每一组标准至少要选五个不同浓度的标准,每一浓度至少进样三次,取其平均值,后以浓度为横坐标,测得相应的 mV数为纵坐标,绘制出不同浓度范围的总碳工作曲线。
(4) 无机碳工作曲线的绘制:将仪器上切换阀的位置转向无机碳,用标准溶液(30.3.2)稀释配制标准系列,按30.6.3步骤操作绘制出不同浓度范围的无机碳工作曲线,30mg/L以下的无机碳标准溶液,在空气中易发生变化,应临用前配制。
7 分析结果的表述
根据样品测得的总碳和无机碳 mV 数,分别在它们的标准曲线上查出相应的浓度(mg/L),二者之差即为总有机碳浓度 (mg/L)。
总有机碳(TOC)=总碳(TC)-无机碳(IC)
8 精密度
本实验室内,TOC 浓度为121mg/L 的标准溶液经过20次测定,相对标准偏差为0.98%,平均回收率为98%。含颗粒样品测定的相对标准偏差为5%~10%。
9 注意事项
(1) 除去水分
样品燃烧后有水蒸气产生,水蒸气的红外吸收频带较宽且与二氧化碳有重叠现象,所以在红外检测器前都有除水装置,一般用无水氯化钙除去水分,因此要经常注意除水装置,吸湿后,应立即调换。
(2) 在注入样品或标准时发现平行测定不佳,如果仪器其他部分都正常,可能是催化剂失效,应按说明书更换催化剂。