HJ 658-2013 土壤 有機碳的測定 燃燒氧化-滴定法（正式版）

中華人民共和國國家環(huán)境保護標準土壤有機碳的測定燃燒氧化-滴定法Soil—Determinationoforganiccarbon—Combustion2013-08-16發(fā)布 1適用范圍 2規(guī)范性引用文件 3方法原理 14干擾和消除 15試劑和材料 6儀器和設(shè)備 2 38分析步驟 39結(jié)果計算與表示 410精密度和準確度 411質(zhì)量保證和質(zhì)量控制 412廢棄物的處理 513注意事項 5為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護法》,保護環(huán)境，保障人體健康，規(guī)范土壤中有機碳的測定方法，制定本標準。本標準規(guī)定了測定土壤中有機碳的燃燒氧化-滴定法。本標準為首次發(fā)布。本標準由環(huán)境保護部科技標準司組織制訂。本標準主要起草單位：大連市環(huán)境監(jiān)測中心。本標準驗證單位：鞍山市環(huán)境監(jiān)測中心站、錦州市環(huán)境監(jiān)測中心站、營口市環(huán)境監(jiān)測中心站、撫順市環(huán)境監(jiān)測中心站、長春市環(huán)境監(jiān)測中心站、哈爾濱市環(huán)境監(jiān)測中心站。本標準環(huán)境保護部2013年8月16日批準。本標準自2013年9月1日起實施。本標準由環(huán)境保護部解釋。1土壤有機碳的測定燃燒氧化-滴定法1適用范圍本標準規(guī)定了測定土壤中有機碳的燃燒氧化-滴定法。本標準適用于土壤中有機碳的測定，不適用于油泥污染土壤中有機碳的測定。當樣品量為0.50g時，本標準的方法檢出限為0.004%,測定下限為0.016%,測定上限為4.00%。樣品中有機碳含量較高時，可減少取樣量，但最低不能低于0.050g。2規(guī)范性引用文件本標準內(nèi)容引用了下列文件或其中的條款。凡是不注明日期的引用文件，其有效版本適用于本標準。HJ/T166土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范HJ/T613土壤干物質(zhì)和水分的測定重量法3方法原理風干土壤樣品在燃燒爐中加熱至900℃以上，樣品中有機碳被氧化為二氧化碳，產(chǎn)生的二氧化碳用過量的氫氧化鋇溶液吸收生成碳酸鋇沉淀，反應(yīng)后剩余的氫氧化鋇用草酸標準溶液滴定，由空白滴定和樣品滴定消耗的草酸標準溶液的體積差計算二氧化碳產(chǎn)生，根據(jù)二氧化碳產(chǎn)生量計算土壤中的有機碳含量。4干擾和消除當樣品加熱至200℃以上時，所有碳酸鹽均完全分解，產(chǎn)生二氧化碳，對本方法的測定產(chǎn)生正干擾，可通過加入適量鹽酸去除。空氣中的二氧化碳會對測定產(chǎn)生相當于0.2%有機碳的正干擾，通過扣除空白去除。5試劑和材料除非另有說明，分析時均使用符合國家標準的分析純試劑。5.1無二氧化碳水：臨用現(xiàn)制，電導(dǎo)率≤0.2mS/m(25℃)。5.5草酸(H?C?O?·2H?O):基準試劑。量取340ml濃鹽酸(5.2),邊攪拌邊緩慢倒入500ml水(5.1)中，用水(5.1)稀釋至1000ml,混勻。25.7氫氧化鋇(Ba(OH)?·8H?O)。5.8氯化鋇(BaCl?·2H?O)。5.9氫氧化鋇吸收液I:p[Ba(OH)?I=1.40g/L稱取1.40g氫氧化鋇(5.7)和0.08g氯化鋇(5.8)溶于800ml水(5.1)中，加入3ml正丁醇(5.3),用水(5.1)稀釋至1000ml,混勻。5.10氫氧化鋇吸收液Ⅱ:p[Ba(OH)?]=2.80g/L稱取2.80g氫氧化鋇(5.7)和0.16g氯化鋇(5.8)溶于800ml水(5.1)中，加入3ml正丁醇(5.3),用水(5.1)稀釋至1000ml,混勻。5.11草酸標準溶液：p(H?C?O?·2H?O)=0.5637g/L稱取0.5637g草酸(5.5)溶于適量水(5.1),移至1000ml容量瓶中，用水(5.1)稀釋至標線，混勻。1ml此溶液相當于標準狀態(tài)下(101.325kPa,273.15K)0.1ml二氧化碳。臨用現(xiàn)配。5.12酚酞指示劑稱取0.5g酚酞溶于50ml乙醇(5.4)中，再加入50ml水(5.1),搖勻。6儀器和設(shè)備6.1管式爐：采用硅碳管作為加熱體，能夠加熱樣品至900℃以上，溫度可調(diào)節(jié)，精度1℃;高溫區(qū)長度大于90mm。6.2玻板吸收瓶：吸收瓶容積為450ml,玻板直徑大于等于10mm。6.3磁力攪拌器：攪拌速度約為500r/min,且連續(xù)可調(diào)。6.4陶瓷舟。6.5抽氣泵。6.6氣體流量計：浮子流量計，配有針型閥，流量范圍為0～1.0L/min。6.7天平：精度為0.1mg:6.8烘箱：溫度調(diào)節(jié)范圍為0～250℃。6.9土壤篩：2mm(10目)、0.097mm(160目),不銹鋼材質(zhì)。6.10酸式滴定管：50.00ml。6.11一般實驗室常用儀器和設(shè)備。圖1管式爐燃燒和吸收裝置示意圖37樣品7.1樣品的采集和保存土壤樣品的采集和保存參照HJ/T166的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。7.2試樣的制備將土壤樣品置于風干盤中，平攤成2～3cm厚的薄層，先剔除植物、昆蟲、石塊等殘體，用鐵棰或瓷質(zhì)研磨棒壓碎土塊，每天翻動幾次，自然風干。充分混勻風干土壤，采用四分法，取其兩份，一份留存，一份研磨至全部過2mm(10目)土壤篩。取10～20g過篩后的土壤樣品，研磨至全部過0.097mm(160目)土壤篩，裝入棕色具塞玻璃瓶中，7.3干物質(zhì)含量的測定準確稱取過2mm(10目)篩后的風干土壤樣品，參照HJ/T613測定土壤的干物質(zhì)含量。8分析步驟8.1試料的制備稱取適量試樣(7.2),精確到0.001g,置于陶瓷舟(6.4)中，并緩慢滴加鹽酸溶液(5.6)至試樣無氣泡冒出。充分混合，靜置4h后，于60～70℃下烘干16h,待測。8.2氣密性檢查連接管式爐燃燒和吸收裝置，塞好玻板吸收瓶(6.2),打開抽氣泵(6.5),關(guān)閉氣體流量計(6.6)前閥門。若流量計流量歸零，則設(shè)備氣密性良好。向玻板吸收瓶(6.2)中準確加入200ml氫氧化鋇吸收液I(5.9)的上清液，塞緊吸收瓶，將上述裝有試料的陶瓷舟(6.4)放入管式爐中，調(diào)節(jié)管式爐(6.1)爐溫至900～1000℃,打開抽氣泵(6.5),調(diào)節(jié)抽氣流量為0.5L/min,調(diào)節(jié)磁力攪拌器(6.3)轉(zhuǎn)速，使氣泡分布均勻。反應(yīng)時間為(600±10)s,反應(yīng)結(jié)束后，傾出所有吸收液于250ml具塞玻璃瓶中，加塞密閉靜置3～4h,使碳酸鋇沉淀完全，準確量取50ml上清液于250ml錐形瓶中，加入4～5滴酚酞指示劑(5.12),用草酸標準溶液(5.11)滴定至溶液由紅色變?yōu)闊o色為終點，記錄所消耗的草酸標準溶液體積V?。陶瓷舟(6.4)中不加入試料，按照步驟8.3測定，記錄所消耗的草酸標準溶液體積V?。49結(jié)果計算與表示9.1結(jié)果計算土壤中的有機碳含量woc(以碳計，質(zhì)量分數(shù)，%),按照式(1)和式(2)進行計算。wm——土壤樣品的干物質(zhì)含量(質(zhì)量分數(shù)),%;Woc——土壤樣品中有機碳的含量(以碳計，質(zhì)量分數(shù)),%;V?——滴定空白消耗草酸標準溶液體積，ml;V?——滴定試料消耗草酸標準溶液體積，ml;12——碳元素的摩爾質(zhì)量，g/mol;126——草酸的摩爾質(zhì)量，g/mol;50——用于滴定的氫氧化鋇吸收液體積，ml。9.2結(jié)果表示當測定結(jié)果<1.00%時，保留到小數(shù)點后三位；當測定結(jié)果≥1.00%時，保留三位有效數(shù)字。10精密度和準確度10.1精密度6家實驗室分別對有機碳含量為0.54%的有證標準物質(zhì)和0.51%的實際樣品進行了測定，實驗室內(nèi)相對標準偏差分別為3.8%～10.6%、1.9%～12.6%;實驗室間相對標準偏差分別為2.7%、3.2%;重復(fù)性限分別為0.11%、0.11%;再現(xiàn)性限分別為0.11%、0.11%。10.2準確度6家實驗室分別對有機碳含量為0.54%的有證標準樣品進行了測定，相對誤差為0%～3.7%;相對誤差最終值為2.2%±3.6%。11質(zhì)量保證和質(zhì)量控制11.1每批樣品應(yīng)至少做10%的平行樣品測定，樣品數(shù)不足10個時，每批樣品應(yīng)至少做一個平行樣品測定。當樣品有機碳含量≤1.00%時，平行樣測定結(jié)果的差值應(yīng)在±0.10%之內(nèi)；當樣品有機碳含量>1.00%時，平行樣測定結(jié)果的相對偏差≤10.0%。511.2每批樣品測定時，應(yīng)分析一個有證標準樣品，其測定值應(yīng)在保證值范圍內(nèi)。12廢棄物的處理實驗室產(chǎn)生的廢酸、廢堿等廢液及固體廢物應(yīng)定期收集，委托有資質(zhì)的單位進行處置。13注意事項13.1二氧化碳的吸收效率受氣泡的大小和分布情況影響較大，因此要求玻板吸收瓶的玻板孔隙較小，使用前應(yīng)檢查玻璃砂芯的質(zhì)量。方法如下：以0.5L/min的流量抽氣，氣泡路徑(泡沫高度)為(50±5