HJ 501-2009 水質(zhì) 總有機碳的測定 燃燒氧化非分散紅外吸收法（正式版）

中華人民共和國國家環(huán)境保護標準水質(zhì)總有機碳的測定燃燒氧化-非分散紅外吸收法Waterquality—Determinationoftotalorganiccarbon—Combustionoxidationnondispersivei2009-10-20發(fā)布2009-12-01實施 iv1適用范圍 12術(shù)語和定義 13方法原理 14干擾及消除 5試劑和材料 26儀器和設(shè)備 27樣品 28分析步驟 2 310精密度和準確度 311質(zhì)量保證和質(zhì)量控制 4為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護法》和《中華人民共和國水污染防治法》,保護環(huán)境，保障人體健康，規(guī)范國家環(huán)境污染物監(jiān)測方法，制定本標準。本標準規(guī)定了測定地表水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水中總有機碳(TOC)的燃燒氧化-非分散紅外吸收方法。本標準是對《水質(zhì)總有機碳(TOC)的測定非色散紅外線吸收法》(GB13193—91)和《水質(zhì)總有機碳的測定燃燒氧化-非分散紅外吸收法》(HJ/T71—2001)的整合修訂。原標準起草單位分別為武漢市環(huán)境監(jiān)測中心站和中國環(huán)境監(jiān)測總站?！端|(zhì)總有機碳(TOC)的測定非色散紅外線吸收法》(GB13193—91)首次發(fā)布于1991年，本次為第一次修訂；《水質(zhì)總有機碳的測定燃燒氧化-非分散紅外吸收法》(HJ/T71—2001)首次發(fā)布于2001年，本次為第一次修訂。本次修訂的主要內(nèi)容如下：——調(diào)整了標準的適用范圍；——增加了可吹掃有機碳和不可吹掃有機碳的術(shù)語和定義；—增加了部分試劑的保存條件；——增加了質(zhì)量保證和質(zhì)量控制條款。自本標準實施之日起，原國家環(huán)境保護局1991年8月31日批準、發(fā)布的國家環(huán)境保護標準《水質(zhì)總有機碳(TOC)的測定非色散紅外線吸收法》(GB13193—91)和原國家環(huán)境保護總局2001年9月29日批準、發(fā)布的國家環(huán)境保護標準《水質(zhì)總有機碳的測定燃燒氧化-非分散紅外吸收法》(HJ/T71—2001)廢止。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。本標準環(huán)境保護部2009年10月20日批準。本標準自2009年12月1日起實施。本標準由環(huán)境保護部解釋。1水質(zhì)總有機碳的測定燃燒氧化-非分散紅外吸收法1適用范圍本標準規(guī)定了測定地表水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水中總有機碳(TOC)的燃燒氧化-非分散紅外吸收方法。本標準適用于地表水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水中總有機碳(TOC)的測定，檢出限為0.1mg/L,測定下限為0.5mg/L。2術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標準。2.1總有機碳totalorganiccarbon,TOC指溶解或懸浮在水中有機物的含碳量(以質(zhì)量濃度表示),是以含碳量表示水體中有機物總量的綜合指標。指水中存在的有機碳、無機碳和元素碳的總含量。2.3無機碳inorganiccarbon,IC指水中存在的元素碳、二氧化碳、一氧化碳、碳化物、氰酸鹽、氰化物和硫氰酸鹽的含碳量。2.4可吹掃有機碳purgeableorganiccarbon,POC指在本標準規(guī)定條件下水中可被吹掃出的有機碳。2.5不可吹掃有機碳non-purgeableorganiccarbon,NPOC指在本標準規(guī)定條件下水中不可被吹掃出的有機碳。3方法原理3.1差減法測定總有機碳將試樣連同凈化氣體分別導(dǎo)入高溫燃燒管和低溫反應(yīng)管中，經(jīng)高溫燃燒管的試樣被高溫催化氧化，其中的有機碳和無機碳均轉(zhuǎn)化為二氧化碳，經(jīng)低溫反應(yīng)管的試樣被酸化后，其中的無機碳分解成二氧化碳，兩種反應(yīng)管中生成的二氧化碳分別被導(dǎo)入非分散紅外檢測器。在特定波長下，一定質(zhì)量濃度范圍內(nèi)二氧化碳的紅外線吸收強度與其質(zhì)量濃度成正比，由此可對試樣總碳(TC)和無機碳(IC)進行定量總碳與無機碳的差值，即為總有機碳。3.2直接法測定總有機碳試樣經(jīng)酸化曝氣，其中的無機碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳被去除，再將試樣注入高溫燃燒管中，可直接測定總有機碳。由于酸化曝氣會損失可吹掃有機碳(POC),故測得總有機碳值為不可吹掃有機碳(NPOC)。24干擾及消除水中常見共存離子超過下列質(zhì)量濃度時：SO?2-400mg/L、CI400mg/L、NO?~100mg/L、PO?3-100mg/L、S2100mg/L,可用無二氧化碳水(5.1)稀釋水樣，至上述共存離子質(zhì)量濃度低于其干擾允許質(zhì)量濃度后，再進行分析。5試劑和材料本標準所用試劑除另有說明外，均應(yīng)為符合國家標準的分析純試劑。所用水均為無二氧化碳水5.1無二氧化碳水：將重蒸餾水在燒杯中煮沸蒸發(fā)(蒸發(fā)量10%),冷卻后備用。也可使用純水機制備的純水或超純水。無二氧化碳水應(yīng)臨用現(xiàn)制，并經(jīng)檢驗TOC質(zhì)量濃度不超過0.5mg/L。5.3鄰苯二甲酸氫鉀(KHC?H?O?):優(yōu)級純。5.4無水碳酸鈉(Na?CO?):優(yōu)級純。5.5碳酸氫鈉(NaHCO?):優(yōu)級純。5.6氫氧化鈉溶液：p(NaOH)=10g/L。5.7有機碳標準貯備液：p(有機碳，C)=400mg/L。準確稱取鄰苯二甲酸氫鉀(預(yù)先在110～120℃下干燥至恒重)0.8502g,置于燒杯中，加水(5.1)溶解后，轉(zhuǎn)移此溶液于1000ml容量瓶中，用水(5.1)稀釋至標線，混勻。在4℃條件下可保存兩個月。5.8無機碳標準貯備液：p(無機碳，C)=400mg/L。準確稱取無水碳酸鈉(預(yù)先在105℃下干燥至恒重)1.7634g和碳酸氫鈉(預(yù)先在干燥器內(nèi)干燥)1.4000g,置于燒杯中，加水(5.1)溶解后，轉(zhuǎn)移此溶液于1000ml容量瓶中，用水(5.1)稀釋至標線，混勻。在4℃條件下可保存兩周。5.9差減法標準使用液：p(別吸取50.00ml有機碳標準貯備液(5.7)和無機碳標準貯備液(5.8)于200ml容量瓶中，用水(5.1)稀釋至標線，混勻。在4℃條件下貯存可穩(wěn)定保存一周。5.10直接法標準使用液：p(有機碳，C)=100mg/L,用單標線吸量管吸取50.00ml有機碳標準貯備液(5.7)于200ml容量瓶中，用水(5.1)稀釋至標線，混勻。在4℃條件下貯存可穩(wěn)定保存-5.11載氣：氮氣或氧氣，純度大于99.99%。6儀器和設(shè)備本標準除非另有說明，分析時均使用符合國家A級標準的玻璃量器。6.1非分散紅外吸收TOC分析儀。6.2一般實驗室常用儀器。7樣品水樣應(yīng)采集在棕色玻璃瓶中并應(yīng)充滿采樣瓶，不留頂空。水樣采集后應(yīng)在24h內(nèi)測定。否則應(yīng)加入硫酸(5.2)將水樣酸化至pH≤2,在4℃條件下可保存7d。8分析步驟8.1儀器的調(diào)試按TOC分析儀說明書設(shè)定條件參數(shù)，進行調(diào)試。38.2校準曲線的繪制8.2.1差減法校準曲線的繪制在一組七個100ml容量瓶中，分別加入0.00、2.00、5.00、10.00、20.00、40.00、100.00ml差減法標準使用液(5.9),用水(5.1)稀釋至標線，混勻。配制成總碳質(zhì)量濃度為0.0、4.0、10.0、20.0、40.0、80.0、200.0mg/L和無機碳質(zhì)量濃度為0.0、2.0、5.0、10.0、20.0、40.0、100.0mg/L的標準系列溶液，按照(8.4)的步驟測定其響應(yīng)值。以標準系列溶液質(zhì)量濃度對應(yīng)儀器響應(yīng)值，分別繪制總碳和無機碳校準曲線。8.2.2直接法校準曲線的繪制在一組七個100ml容量瓶中，分別加入0.00、2.00、5.00、10.00、20.00、40.00、100.00ml直接法標準使用液(5.10),用水(5.1)稀釋至標線，混勻。配制成有機碳質(zhì)量濃度為0.0、2.0、5.0、10.0、20.0、40.0、100.0mg/L的標準系列溶液，按照(8.4)的步驟測定其響應(yīng)值。以標準系列溶液質(zhì)量濃度對應(yīng)儀器響應(yīng)值，繪制有機碳校準曲線。上述校準曲線濃度范圍可根據(jù)儀器和測定樣品種類的不同進行調(diào)整。8.3空白試驗用無二氧化碳水(5.1)代替試樣，按照(8.4)的步驟測定其響應(yīng)值。每次試驗應(yīng)先檢測無二氧化碳水(5.1)的TOC含量，測定值應(yīng)不超過0.5mg/L。8.4樣品測定8.4.1差減法經(jīng)酸化的試樣，在測定前應(yīng)以氫氧化鈉溶液(5.6)中和至中性，取一定體積注入TOC分析儀進行測定，記錄相應(yīng)的響應(yīng)值。8.4.2直接法取一定體積酸化至pH≤2的試樣注入TOC分析儀，經(jīng)曝氣除去無機碳后導(dǎo)入高溫氧化爐，記錄相應(yīng)的響應(yīng)值。9結(jié)果計算根據(jù)所測試樣響應(yīng)值，由校準曲線計算出總碳和無機碳質(zhì)量濃度。試樣中總有機碳質(zhì)量濃度為：式中：p(TOC)——試樣總有機碳質(zhì)量濃度，mg/L;p(TC)——試樣總碳質(zhì)量濃度，mg/L;p(IC)——試樣無機碳質(zhì)量濃度，mg/L。9.2直接法根據(jù)所測試樣響應(yīng)值，由校準曲線計算出總有機碳的質(zhì)量濃度p(TOC)。9.3結(jié)果表示當測定結(jié)果小于100mg/L時，保留到小數(shù)點后一位；大于等于100mg/L時，保留三位有效數(shù)字。10精密度和準確度六個實驗室測定TOC質(zhì)量濃度為24.0mg/L的統(tǒng)一分發(fā)標準溶液，實驗室內(nèi)相對標準偏差為2.