HYT 196-2015 海水總?cè)芙鉄o機(jī)碳的測定 非色散紅外吸收法

中華人民共和國海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)海水總?cè)芙鉄o機(jī)碳的測定非色散紅外吸收法Determinationofdissolvedinorganiccarboninseawaterusingnon-dispersiveinfraredabsorpt2016-02-16發(fā)布I本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC283)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心。1海水總?cè)芙鉄o機(jī)碳的測定非色散紅外吸收法本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了以非色散紅外吸收法測定海水總?cè)芙鉄o機(jī)碳的方法原理、操作步驟和結(jié)果計算。本標(biāo)準(zhǔn)適用于大洋海水、近岸海水、河口區(qū)海水等總?cè)芙鉄o機(jī)碳含量的測定，測定范圍為2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T12763.7海洋調(diào)查規(guī)范第7部分：海洋調(diào)查資料交換3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。總?cè)芙鉄o機(jī)碳dissolvedinorganiccarbon,DIC。每千克海水中所含的以溶解態(tài)存在的無機(jī)碳(包括溶解CO?、H?CO?、HCO3、CO3-)量的總和，單位為微摩爾每千克(μmol/kg)。4方法原理海水中的總?cè)芙鉄o機(jī)碳在酸性條件下轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x二氧化碳(CO?),以高純氮氣為載氣將生成的二氧化碳吹入干燥系統(tǒng)干燥，進(jìn)入非色散紅外分析檢測器測定二氧化碳的量，計算海水中總?cè)芙鉄o機(jī)碳的5試劑和材料除非另作說明，本標(biāo)準(zhǔn)所用試劑均為分析純，水為去離子水或等效純水。5.1氮氣：純度≥99.999%。5.2硅脂：450℃焙燒時可充分灰化。5.3高氯酸鎂：細(xì)顆粒狀。5.4海水標(biāo)準(zhǔn)樣品：總?cè)芙鉄o機(jī)碳含量可準(zhǔn)確至0.1μmol/kg。通常情況下，開啟后3d內(nèi)有效，期間常溫避光保存或4℃冷藏保存。剩余海水標(biāo)準(zhǔn)樣品體積若小于瓶體積2/3時應(yīng)更換。5.5磷酸溶液：將100g氯化鈉溶解于約500mL水中，待完全溶解后，加入100mL磷酸(p=1.685g/mL),稀釋至1000mL。5.6飽和氯化汞溶液：將8.0g氯化汞溶解于約100mL水中，充分?jǐn)嚢?，靜置后溶液中有少量氯化汞2晶體存在。5.7鹽酸溶液(2mol/L):取170mL濃鹽酸(p=1.19g/mL)稀釋至1000mL。6儀器及設(shè)備6.1總?cè)芙鉄o機(jī)碳分析儀：總?cè)芙鉄o機(jī)碳含量為1650μmol/kg～2350μmol/kg時測定可精確至6.4窄口硼化玻璃采樣瓶：使用前均需用水清洗，洗凈后置于烘箱烘干，再放入馬弗爐于450℃~500℃下焙燒2h～4h,去除采樣瓶上殘留的硅脂，室溫下冷卻后用水洗凈，再次放入烘箱烘干，冷卻至室溫后裝箱備用。采樣瓶體積不應(yīng)小于60mL。6.6硅膠取樣管：硅膠取樣管用水清洗后，置于2mol/L鹽酸(5.7)溶液中浸泡24h后，再以水洗凈。6.7無塵紙。直接從采水器中分樣，優(yōu)先采樣。采樣時將潔凈硅膠取樣管(6.6)一端接在采水器出口處，放出少量水樣將硅膠取樣管中氣泡排掉，再放出少量水樣潤洗采樣瓶(6.4)3次，然后將硅膠取樣管插到采樣瓶底部，慢慢注入水樣，應(yīng)避免產(chǎn)生渦流和氣泡，待水樣裝滿并溢出約有采樣瓶體積一倍后將硅膠取樣樣品采集后，用移液器移出部分樣品，移取體積不應(yīng)大于樣品總體積的1%,再用移液器在水樣中加入飽和氯化汞溶液(5.6)進(jìn)行固定(添加體積一般為樣品體積的0.02%～0.1%,添加量不應(yīng)小于50μL)。然后用無塵紙(6.7)將采樣瓶瓶口及瓶塞擦干并在瓶塞側(cè)邊均勻涂上硅脂(5.2)。上述操作應(yīng)在分樣后盡快完成，蓋緊采樣瓶瓶塞后左右擰轉(zhuǎn)數(shù)次，使硅脂涂抹均勻，并用橡膠帶固下顛倒采樣瓶數(shù)次，使飽和氯化汞溶液與樣品充分混勻。樣品避光室溫或4℃冷藏存放，不得冷凍8.1開機(jī)預(yù)熱8.1.1確認(rèn)電源、串口線、氮氣(5.1)鋼瓶連接良好，且氮氣壓力不低于3MPa,檢查總?cè)芙鉄o機(jī)碳分析8.1.2打開總?cè)芙鉄o機(jī)碳分析儀，待檢測器自檢完成后，運(yùn)行分析程序?？?cè)芙鉄o機(jī)碳分析儀與電腦連接成功后，打開氮氣調(diào)節(jié)減壓閥至儀器設(shè)定壓力，氣體流速穩(wěn)定在儀器設(shè)定流速，流速1min內(nèi)變化小于設(shè)定流速1%,待檢測器預(yù)熱完畢，反應(yīng)池溫度穩(wěn)定后即可開始測定。當(dāng)氣體流速及反應(yīng)池溫度不穩(wěn)定或未達(dá)到儀器設(shè)定時，不允許進(jìn)行樣品測定。8.2工作曲線繪制8.2.1將吸取適量海水標(biāo)準(zhǔn)樣品(5.4)的玻璃注射器(6.5)連接至數(shù)字泵的樣品進(jìn)樣端，玻璃注射器內(nèi)不得有氣泡，將磷酸溶液(5.5)連接至數(shù)字泵的磷酸溶液進(jìn)樣端，運(yùn)行分析程序，將海水標(biāo)準(zhǔn)樣品和磷酸3溶液泵入反應(yīng)池，在磷酸溶液作用下，海水標(biāo)準(zhǔn)樣品中的總?cè)芙鉄o機(jī)碳轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸迹愿呒兊獨鉃檩d氣將生成的二氧化碳吹入干燥系統(tǒng)干燥后，進(jìn)入檢測器測定總?cè)芙鉄o機(jī)碳的含量。8.2.2改變海水標(biāo)準(zhǔn)樣品的進(jìn)樣體積，分別測定至少3個不同體積的海水標(biāo)準(zhǔn)樣品的總?cè)芙鉄o機(jī)碳的8.2.3測定完成后，基于線性回歸法得出不同體積海水標(biāo)準(zhǔn)樣品中總?cè)芙鉄o機(jī)碳的含量(μmol)與其對應(yīng)儀器響應(yīng)值的關(guān)系曲線，線性回歸的相關(guān)系數(shù)大于0.9999時方可進(jìn)行后續(xù)樣品的測定。8.3樣品測定8.3.1將海水樣品連接至數(shù)字泵樣品進(jìn)樣端，設(shè)置進(jìn)樣體積(根據(jù)預(yù)估的樣品的總?cè)芙鉄o機(jī)碳含量設(shè)置進(jìn)樣體積),使得樣品測定的儀器響應(yīng)值落在工作曲線的中間位置上，運(yùn)行分析程序，將樣品和磷酸溶液泵入反應(yīng)池，以高純氮氣為載氣將生成的二氧化碳吹入干燥系統(tǒng)干燥后，進(jìn)入檢測器測定，記錄對應(yīng)儀器響應(yīng)值，根據(jù)工作曲線計算樣品總?cè)芙鉄o機(jī)碳的含量。8.3.2連續(xù)測定5個樣品或連續(xù)測定時間達(dá)2h,應(yīng)測定海水標(biāo)準(zhǔn)樣品，相對偏差大于0.2%時應(yīng)重新繪制工作曲線。8.4測定結(jié)束測定結(jié)束后，運(yùn)行清洗程序，依次退出分析程序、關(guān)閉氮氣，然后關(guān)閉總?cè)芙鉄o機(jī)碳分析儀。9結(jié)果計算按式(1)計算海水樣品中的DIC。:DIC、=(A-a)/(b×V)×1000DIC,——樣品總?cè)芙鉄o機(jī)碳含量，單位為微摩爾每升(μmol/L);A——儀器響應(yīng)值；a——工作曲線截距；b——工作曲線斜率；V——測定時水樣進(jìn)樣體積，單位為毫升(mL)。此外，應(yīng)依據(jù)測定溫度下海水樣品的密度(p)將DIC單位轉(zhuǎn)換為微摩爾每千克(μmol/kg),同時由于在樣品保存時添加了飽和氯化汞溶液，結(jié)果計算時需要校正飽和氯化汞溶液的稀釋作用。計算公式按式(2):DIC=DIC,/(1-x)/g (2)DIC——海水樣品的總?cè)芙鉄o機(jī)碳含量，單位為微摩爾每千克(μmol/kg);p—測樣溫度下海水密度，單位為千克每立方分米(kg/dm2),計算公式按照GB/T12763.7的有關(guān)條款；x——飽和氯化汞溶液的添加體積占樣品瓶體積的比例。10準(zhǔn)確度和精密度總?cè)芙鉄o機(jī)碳含量為1800μmol/kg～2350μmol/kg時，重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差均不大于4μmol/kg,重復(fù)性相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均不大于0.2%。再現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)差均不大于4μmol/kg,再現(xiàn)性相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均不大于4總?cè)芙鉄o機(jī)碳含量為1650μmol/kg～1800μmol/kg時或樣品渾濁度較大需過濾后測定時，重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差均不大于8μmol/kg,重復(fù)性相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均不大于0.4%。再現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)差均不大于8μmol/kg,再現(xiàn)性相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均不大于0.4%。11注意事項本方法執(zhí)行中應(yīng)注意如下事項：——應(yīng)確保采水器氣密性良好；——采樣瓶封口使用的硅脂應(yīng)有較高的黏性，可使采樣瓶密封良好，同時高溫焙燒時可充分灰化，不影響采樣瓶再次使用；——總?cè)芙鉄o機(jī)碳樣品采集后一般要求盡快測定，最多可保存3個月； 海水標(biāo)準(zhǔn)樣品測定結(jié)果相對偏差大于0.4%,則停止實驗，清洗儀器，檢查、更換于燥劑等，直至儀器狀態(tài)恢復(fù)穩(wěn)定；——分析過程中滴定管路中不得泵入氣泡；——測定時，海水標(biāo)準(zhǔn)樣品與待測海水樣品的溫度應(yīng)一致(誤差絕對值小于1℃),分析過程中應(yīng)避