iso 8245 水質(zhì)——總有機(jī)碳(toc)測(cè)試準(zhǔn)則

1、<p>　　國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO 8245</p><p>　　1987年6月15日第一版</p><p><b>　　國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織</b></p><p>　　水質(zhì)——總有機(jī)碳(TOC)測(cè)試準(zhǔn)則</p><p><b>　　0.簡(jiǎn)介</b></p><p>

2、　　總有機(jī)碳(Total Organic Carbon)即溶解和未溶解的有機(jī)物所含的碳在水中所占的比例，但是不能給出有機(jī)物的性質(zhì)。在分析或試驗(yàn)之前應(yīng)該有效地去除同TOC混在一起的無機(jī)碳，或者一起測(cè)定然后在最終結(jié)果中減去無機(jī)碳。研究者選用的方法和儀器應(yīng)考慮到試樣的碳含量。有機(jī)物的碳含量范圍可以十分寬廣。</p><p><b>　　1.范圍和應(yīng)用領(lǐng)域</b></p><p&

3、gt;　　本國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)給出了測(cè)驗(yàn)TOC在各種水中的濃度的方法的試驗(yàn)準(zhǔn)則。它包括對(duì)有機(jī)碳濃度從0.1到1000mg/l的水試樣的定義、干擾、試劑和預(yù)處理。而對(duì)于較高濃度的試樣則適當(dāng)稀釋后再進(jìn)行分析。在特殊情況下樣品有必要進(jìn)行預(yù)處理，例如破碎水樣中的較大塊的物質(zhì)以防止堵塞儀器。</p><p>　　本標(biāo)準(zhǔn)并不解決研究時(shí)所遇到的設(shè)備方面的問題。</p><p>　　除了純有機(jī)碳，試樣還含有CO2和

4、碳酸鹽。在TOC試驗(yàn)之前無機(jī)碳應(yīng)通過不含CO2及有機(jī)物的氣體清除，或者測(cè)量總碳量及總CO2后，通過TOC將從TC中減去總CO2后得出。這種方法最合適于總CO2量少于TOC的試樣。</p><p>　　揮發(fā)性有機(jī)物如苯、甲苯、環(huán)已烷、氯仿等，在通入CO2時(shí)會(huì)揮發(fā)損失，這些物質(zhì)的TOC試驗(yàn)就必須在封閉環(huán)境中進(jìn)行或采取其它辦法。</p><p>　　如果有重質(zhì)碳、碳化物、氰化物、氰酸鹽和異氰酸鹽

5、等物質(zhì)的話，在實(shí)驗(yàn)過程中和有機(jī)碳一起處理。</p><p>　　2.參考: ISO56673 水質(zhì)樣品第三部分準(zhǔn)備及處理</p><p><b>　　3.定義</b></p><p>　　3.1總碳(TC)：在水中以有機(jī)、無機(jī)、及單質(zhì)形式存在的碳的數(shù)量。</p><p>　　3.2總無機(jī)碳(TIC)：在水中以單

6、質(zhì)碳、二氧化碳、碳化物、碳硅化合物，氰化物、氰酸鹽、異氰酸鹽等形式存在的碳的數(shù)量。</p><p>　　3.3總有機(jī)碳(TOC)：在水中溶解或分散的有機(jī)碳的數(shù)量。</p><p>　　3.4溶解性有機(jī)碳(DOC)：處于水中的有機(jī)物質(zhì)，該物質(zhì)能夠通過孔徑為0.45um的過濾器，而該物質(zhì)中所含有的碳的數(shù)量即為溶解性有機(jī)碳。</p><p><b>　　4.原理

7、</b></p><p>　　通過燃燒氧化，加入適當(dāng)氧化物或紫外線照射等，使水中的有機(jī)碳氧化CO2。</p><p>　　紫外線法僅以氧氣作為氧化源，僅限用于不存在顆粒物污染的水樣，無機(jī)碳則通過酸化、吹洗除去或單獨(dú)進(jìn)行分析。</p><p>　　氧化成的CO2可以通過直接方法或還原成甲烷進(jìn)行分析。</p><p>　　除此外，下面

8、的方法也可以用于測(cè)定CO2：紅外光譜、滴定法、熱導(dǎo)法(TCD)、導(dǎo)電法、電量分析法(庫侖滴定法)、CO2傳感器和將CO2還原成CH4后用離子焰(FID)。</p><p><b>　　5.試劑</b></p><p>　　只用分析純?cè)噭┖驼麴s水或機(jī)制純凈水(去離子水)，本標(biāo)準(zhǔn)中，這些試劑是在大多數(shù)TOC測(cè)定法中應(yīng)用的，必要時(shí)按生產(chǎn)商的指導(dǎo)進(jìn)行預(yù)處理時(shí)也會(huì)用到其他試劑。

9、</p><p>　　TOC測(cè)定中用來將試樣稀釋到規(guī)定刻度的水中的TOC引起的誤差相對(duì)于試樣的TOC來說是可以忽略。</p><p>　　用水預(yù)處理和方法依賴于測(cè)量的濃度級(jí)別，將要使用的預(yù)處理方法與試樣TOC的關(guān)系列于表1</p><p>　　表1 水樣預(yù)處理方法</p><p>　　5.1鄰苯二甲酸氫鉀：</p><

10、;p>　　原始濃度е(有機(jī)碳)=1000mg/l</p><p>　　在一個(gè)1000mg/l刻度的曲頸瓶中放入2.125克C8H5KO4(低于120℃干燥2小時(shí))，加入700ml水溶解后稀釋至刻度處。</p><p>　　這個(gè)溶液放在密封的瓶子中在冰箱里大約可存放兩個(gè)月。</p><p>　　5.2鄰苯二甲酸氫鉀：標(biāo)準(zhǔn)濃度е(有機(jī)碳)=100mg/l</

11、p><p>　　取100ml原始濃度溶液(5.1)放在1000ml刻度曲頸瓶中，用水稀釋到刻度處混合均勻。</p><p>　　此溶液密封后放在冰箱中約可保存一周。</p><p>　　5.3無機(jī)碳分析用標(biāo)準(zhǔn)溶液е(無機(jī)碳)=1000mg/l</p><p>　　在1000ml刻度曲頸瓶中放入4.41g Na2C03(285℃干燥1小時(shí))，加入約

12、500ml水溶解，再加入3.50克NaHC03(用硅膠干燥)然后用水稀釋到刻度處。</p><p>　　這瓶溶液在室溫保存。</p><p><b>　　5.4補(bǔ)充試劑</b></p><p>　　5.4.1 5.1和5.2中的試劑可以被其它穩(wěn)定化合物代替，是要它們能夠滿足滴定的需要。</p><p>　　5.4.2揮發(fā)

13、酸用來驅(qū)出CO2，如0.5mol/l的H3PO4。</p><p><b>　　5.5氣體</b></p><p>　　空氣、氮?dú)獠缓珻O2和有機(jī)雜質(zhì)。</p><p><b>　　6.儀器</b></p><p><b>　　常用實(shí)驗(yàn)儀器和</b></p>&l

14、t;p>　　6.1 TOC測(cè)試儀器</p><p>　　6.2勻質(zhì)儀器，如超聲波儀或磁力攪拌器，用來使需分散的物質(zhì)迅速達(dá)到。</p><p><b>　　7.取樣和試樣</b></p><p><b>　　7.1取樣</b></p><p>　　參看ISO5567-3</p>&

15、lt;p>　　取樣時(shí)，應(yīng)確定所收集的樣品具有代表性(在取不溶物時(shí)，此點(diǎn)更為重要)，并注意小心不要使試樣被有機(jī)物污染。水試樣要裝在干凈的玻璃瓶?jī)?nèi)并裝滿。如果必須貯存試樣，可在4℃的冰箱時(shí)存放。若打算測(cè)定細(xì)菌活性，可將試樣酸化至PH=2的酸性狀態(tài)(如用磷酸5.4.2)。</p><p>　　試樣要在一周內(nèi)分析。</p><p><b>　　7.2試樣預(yù)處理</b>&

16、lt;/p><p>　　如果試樣不均勻，且通過振蕩也無法取得到有代表性的試樣時(shí)，試樣就要進(jìn)行均化處理，如用效率足夠高的超聲波儀，勻化必須檢驗(yàn)效果。</p><p>　　如果需要測(cè)試的只是可溶性有機(jī)物質(zhì)(DOC)用0.45um的半透膜過濾，再用熱水沖洗，直到不再有有機(jī)物剩余為止。</p><p><b>　　8.操作步驟</b></p>

17、<p><b>　　8.1校準(zhǔn)</b></p><p>　　在使用相對(duì)法時(shí)，必須有一條校準(zhǔn)曲線。而使用絕對(duì)法如酸化法或庫侖滴定法時(shí)校正曲線用于檢查儀器。</p><p>　　可以對(duì)適當(dāng)濃度的原始溶液或標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行分析以求得校準(zhǔn)曲線。</p><p>　　為了得到10mg/l到100mg/l的TOC濃度水平標(biāo)準(zhǔn)溶液，可在如下操作：&l

18、t;/p><p>　　從原始溶液(5.1)中制取一系列(至少5份)標(biāo)準(zhǔn)試樣如1；2.5；10；25ml等分別放入100ml刻度溶量瓶中,用水稀釋到刻度處，分析每種溶液，試驗(yàn)未給出的位置由計(jì)算推出。通過測(cè)定相應(yīng)濃度物質(zhì)在每升溶液中的毫克數(shù)相對(duì)于儀器示數(shù)作圖得出一條標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果曲線的斜率就是對(duì)于mg/l溶液的校準(zhǔn)因子。</p><p><b>　　8.2控制實(shí)驗(yàn)</b>&l

19、t;/p><p>　　檢驗(yàn)所選用的辦法的測(cè)定結(jié)果與試樣標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果的數(shù)值，依賴于試驗(yàn)溶液的濃度，下面的誤差是可以容忍的。</p><p>　　1到10mg/l 10%</p><p>　　>10mg/l 5%</p><p>　　如果出現(xiàn)了更大的誤差檢查下列步驟有無錯(cuò)誤：</p><p>　　—儀器、容器的干

20、擾(如氧化或探測(cè)系統(tǒng)、滴定管、溫度錯(cuò)誤、氣體調(diào)整等)。</p><p>　　—實(shí)驗(yàn)溶液的濃度搞錯(cuò)了。</p><p><b>　　—系統(tǒng)被污染。</b></p><p>　　為了證實(shí)系統(tǒng)的效率，建議合理地選擇測(cè)試溶液(5.4)，它應(yīng)與試品具有近可能相似的氧化能力。檢查一次整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)。</p><p>　　這些控制實(shí)驗(yàn)加

21、到由生產(chǎn)商提供的儀器操作規(guī)程中的儀器控制測(cè)試之中。</p><p>　　測(cè)試TOC按照生產(chǎn)商提供的儀器說明書進(jìn)行，在直接測(cè)試TOC的情況下，CO2應(yīng)首先清除出去以符合分析的要求，注意在這個(gè)過程中損失的揮發(fā)性有機(jī)物應(yīng)是很少的。</p><p>　　試樣的TOC結(jié)果應(yīng)在設(shè)備的工作區(qū)域內(nèi)，可以把一定體積(Vp)的樣品稀釋到100ml以達(dá)到這一范圍。在進(jìn)行TOC測(cè)定以前，應(yīng)至少在生產(chǎn)商推薦范圍內(nèi)仔

22、細(xì)進(jìn)行功能控制實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)周期性的檢查，防止漏洞的出現(xiàn)。</p><p><b>　　9.結(jié)果表達(dá)</b></p><p><b>　　9.1計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)使用的TOC儀器的不同，可獲得不同類型的讀數(shù)。在非連續(xù)測(cè)量情況下，這些數(shù)值被描述以例如：峰值高

23、度或最大面積或滴定值等。一般情況下，使用峰面積，而峰高只有在其與濃度成正比的情況下使用。</p><p>　　在連續(xù)測(cè)定的情況下，將CO2濃度記錄下來如在帶狀圖上的一條線，這條線到零線的距離與TOC濃度成正比，使用此校準(zhǔn)圖計(jì)算TOC濃度。</p><p>　　物質(zhì)的濃度也可以用下式計(jì)算：</p><p>　　е(TOC)＝IfV/Vp</p><

24、p>　　式中е(TOC)：TOC物質(zhì)的濃度，mg/l</p><p>　　I：設(shè)備誤差修正系數(shù)</p><p>　　F：較正因子值，如8.1所述，mg/l</p><p>　　V：稀釋后的試樣體積，100ml</p><p>　　Vp：配成V的原液體積，ml</p><p><b>　　9.2精確度&l

25、t;/b></p><p>　　以mg/l表示的碳濃度的結(jié)果，結(jié)果表達(dá)依賴于測(cè)定方法的隨機(jī)誤差精度，可保留2到3個(gè)有效數(shù)字，以自由度或可置信區(qū)間來表示標(biāo)準(zhǔn)偏差，這些都由實(shí)驗(yàn)室采用的測(cè)試方法來取得。</p><p>　　例如：е(TOC)＝0.76mg/l 或</p><p>　　е(TOC)＝530mg/l</p><p>　　е(T

26、OC)＝6.32×103mg/l</p><p>　　注明：試樣是否應(yīng)被過濾或離心處理，是否允許在試驗(yàn)前對(duì)試樣進(jìn)行光沉淀(預(yù)處理方法、沉淀時(shí)間、過濾介質(zhì)等)。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括以下列容：</p><p>　　對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)的查閱和引用。</p><p>　　試驗(yàn)中要求的關(guān)于試樣的全部細(xì)節(jié)。</p><p