制盐工业试验方法 总有机碳（TOC）的测定

制盐工业试验方法 总有机碳（TOC）的测定

李汝刚

山东海力化工股份有限公司 

1 适用范围

本方法是测定工业盐中总有机碳(TOC)的燃烧氧化一非色散红外检测法。

本方法测定TOC分为差减法和直接法。

2 术语和定义

下列术语和定义适用于本方法。

2.1 总有机碳 total organic carbon，TOC

指工业盐用水溶解后，溶解或悬浮在水中有机物的含碳量(以质量浓度表示)，是以含碳量表示水体中有机物总量的综合指标。

2.2总碳 total carbon,TC

指工业盐用水溶解后，水中存在的有机碳、无机碳和元素碳的总含量。

2.3 无机碳 inorganic carbon，IC

指工业盐用水溶解后，水中存在的元素碳、二氧化碳、一氧化碳、碳化物、氰酸盐、氰化物和硫氰酸盐的含碳量。

2.4可吹扫有机碳 purgeable organic carbon,POC

指在本方法规定条件下水中可被吹扫出的有机碳。

2.5不可吹扫有机碳non-purgeable organic carbon,NOPC

指在本方法规定条件下水中不可被吹扫出的有机碳。

3 方法原理

3.1 差减法测定总有机碳

将试样连同净化气体分别导入高温燃烧管和低温反应管中，经高温燃烧管的试样被高温催化氧化，其中的有机碳和无机碳均转化为二氧化碳，经低温反应管的试样被酸化后，其中的无机碳分解成二氧化碳，两种反应管中生成的二氧化碳分别被导入非分散红外检测器。在特定波长下，一定浓度范围内二氧化碳的红外线吸收强度与其浓度成正比，由此可对试样总碳(TC)和无机碳(IC)进行定量测定。

总碳与无机碳的差值，即为总有机碳。

3.2直接法测定总有机碳

试样经酸化曝气，其中的无机碳转化为二氧化碳被去除，再将试样注入高温燃烧管中。可直接测定总有机碳。由于酸化曝气会损失可吹扫有机碳(POC)，故测得总有机碳值为不可吹扫有机碳(NPOC)。

4试剂和材料

本方法所用试剂除另有说明外，均应为符合国家方法的分析纯试剂。所用水均为无二氧化碳水(4.1)。

4.1无二氧化碳水:将重蒸馏水在烧杯中煮沸蒸发(蒸发量10%)，冷却后备用。也可使用纯水机制备的纯水或超纯水。无二氧化碳水应临用现制，并经检验TOC浓度不超过0.2mg/L。

4.2盐酸(HCL):ρ(HCL)=2mol/L

按照5：1的比例将超纯水与盐酸稀释。

4.3邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4):优级纯。

4.4 无水碳酸钠(Na2CO3):优级纯。

4.5碳酸氢钠(NaHCO3):优级纯。

4.6有机碳方法贮备液:ρ(有机碳，C)=400mg/L。

准确称取邻苯二甲酸氢钾(预先在110℃～120℃下干燥至恒重)0.8502g，置于烧杯中，加水(4.1)溶解后，转移此溶液于1000ml容量瓶中，用水(4.1)稀释至标线，混匀。在4℃条件下可保存两个月。

4.7无机碳方法贮备液:ρ(无机碳，C)=400mg/L。

准确称取无水碳酸钠(预先在105℃下干燥至恒重)1.7634g和碳酸氢钠(预先在干燥器内干燥)1.4000g，置于烧杯中，加水(4.1)溶解后，转移此溶液于1000mL容量瓶中，用水(4.1)稀释至标线，混匀。在4℃条件下可保存两周。

4.8差减法方法使用液:ρ(总碳，C)=200mg/L，ρ(无机碳，C)=100mg/L。

用单标线吸量管分别吸取50.00mL有机碳方法贮备液(4.6)和无机碳方法贮备液(4.7)于200m容量瓶中，用水(4.1)稀释至标线，混匀。在4℃条件下贮存可稳定保存一周。

4.9直接法方法使用液:ρ(有机碳，C)=100mg/L，

用单标线吸量管吸取50.00ml有机碳方法贮备液(4.6)于200ml.容量瓶中，用水(4.1)稀释至标线，混匀。在4 ℃条件下此存可稳定保存一周。

4.10 载气:氧气，纯度大于99.99%。

5 仪器和设备

本方法除非另有说明，分析时均使用符合国家A级方法的玻璃量器。

5.1非分散红外吸收TOC分析仪。

5.2一般实验室常用仪器。

6 样品处理

称取10.000g经研磨后的工业盐样品，用无二氧化碳水(4.1)溶解后，放入500mL容量瓶中，用无二氧化碳水(4.1)稀释至刻度。备用。

7 分析步骤

7.1仪器的调试

按TOC分析仪说明书设定条件参数，进行调试。

7.2校准曲线的绘制

7.2.1差减法校准曲线的绘制

在一组六个100mL容量瓶中，分别加入0.00、5.00、10.00、15.00、20.00、25.00 mL差减法方法使用液(4.8)，用水(4.1)稀释至标线，混匀。配制成总碳浓度为0.0、10.0、20.0、30.0、40.0、50.0mg/L和无机碳浓度为0.0、5.0、10.0、15.0、20.0、25.0mg/L的方法系列溶液，按照(7.4)的步骤测定其响应值。以方法系列溶液浓度对应仪器响应值，分别绘制总碳和无机碳校准曲线。

7.2.2直接法校准曲线的绘制

在一组六个100m容量瓶中，分别加入0.00、5.00、10.00、15.00、20.00、25.00 mL直接法方法使用液(4.9)，用水(4.1)稀释至标线，混匀。配制成有机碳浓度为0.0、5.0、10.0、15.0、20.0、25.0mg/L的方法系列溶液，按照(7.4)的步骤测定其响应值。以方法系列溶液浓度对应仪器响应值，绘制有机碳校准曲线。

上述校准曲线浓度范围可根据仪器和测定样品种类的不同进行调整。

7.3 空白试验

用无二氧化碳水(4.1)代替试样，按照(7.4)的步骤测定其响应值。每次试验应先检测无二氧化碳水(4.1)的TOC含量，测定值应不超过0.2mg/L。

7.4 样品测定

7.4.1 差减法

取一定体积注入TOC分析仪进行测定，记录相应的响应值。

7.4.2直接法

取一定体积的经加入盐酸(4.2)酸化至pH≤2的试样注入TOC分析仪，经曝气除去无机碳后导入高温氧化炉,记录相应的响应值。

8 结果计算

8.1 差减法

根据所测试样响应值，由校准曲线计算出总碳和无机碳浓度。试样中总有机碳浓度为:

ρ1(TOC)=ρ(TC)-ρ(IC)

式中:

ρ1(TOC)--试样中总有机碳浓度，mg/L;

ρ(TC)--试样中总碳浓度，mg/L;

ρ(IC)--试样中无机碳浓度，mg/L。

工业盐试样中总有机碳浓度为：

ρ(TOC)=

ρ(TOC)--工业盐试样中总有机碳浓度，mg/L;

ρ1(TOC)--方法曲线中测得的试样的有机碳浓度，mg/L;

ρ0(TOC)--空白试样中有机碳浓度，mg/L。

m---称取试样的质量，g

500---试样稀释的体积，mL

8.2 直接法

根据所测试样响应值，由校准曲线计算出总有机碳的浓度ρ(TOC)

8.3 结果表示

当测定结果小于100mg/L时，保留到小数点后一位:大于等于100mg/L时，保留三位有效数字。

9质量保证和质量控制

9.1每次试验前应检测无二氧化碳水(4.1)的TOC含量，测定值应不超过0.2mg/L。

9.2每次试验应带一个曲线中间点进行校核，其相对误差应不超过10%。

                                                         作者：李汝刚