TOC方法测量重水中有机碳方法研究
2021-05-19胡志明吴鑫华王淑敏罗雯丹
胡志明 吴鑫华 陈 帅 王淑敏 刘 畅 罗雯丹
(中国原子能科学研究院,浙江 嘉兴 314300)
水中有机碳(Total Organic Carbon,简称TOC)含量是反映水体被有机物污染的一个综合指标,代表着不同碳化合物及氧化状态物。有机物测量法能够直接地、便捷全面地反映水体中总有机碳的含量。TOC与有机物质的氧化态没有关系,但是也可以给出某些信息[1-3]。现今TOC测量方法已经得到广泛应用,主要涉及到环境[4-6]、医学和核工业等方面。特别是核反应新型重水堆中,其堆中使用大量重水作慢化剂和冷却剂,重水中有机碳含量过高说明重水被有机物污染严重,对核反应堆的效能有着较大的影响,所以必须严格控制重水中有机碳含量,要求重水中有机碳含量< 2mg/L。而 TOC 由专门的仪器-总有机碳分析仪(以下简称 TOC 分析仪)来测定。TOC 分析仪,是将水溶液中的总有机碳氧化为二氧化碳,并且测定其含量。利用二氧化碳与总有机碳之间碳含量的对应关系,从而对水溶液中总有机碳进行定量测定。
1 实验部分
1.1 仪器与设备
仪器:德国耶拿公司multi N/C UV HS谱仪,包括紫外灯、冷凝器、帕尔贴、multi Win工作站;高纯氮气(99.999%,上海米特林)、烘箱(上海福玛)、0.22 μm 微孔滤膜(泰州市奥克滤纸厂)、一次性注射器(山东威高集团高分子制品股份有限公司)、电导率仪(METTLER MULTIPARAMETER)、超纯水机(MILLIPORE Milli-QA10)、天平(Sartorius MSA524s-CE-DA)。
1.2 材料与试剂
有机碳和无机碳标准溶液均为1000mg/L标准试剂(中国计量科学研究院);
硫酸(国药试剂,分析纯)、磷酸(国药试剂,分析纯)、过硫酸钠(国药试剂,分析纯);
10%wt磷酸:取29.5 mL85%磷酸(国药试剂,分析纯)稀释至250 mL;
2 mol/L硫酸:取11.1 mL96%浓硫酸(国药试剂,分析纯)稀释至100 mL;
80 g/L过硫酸钠:称取20 g过硫酸钠加2.5 mL的2mol/L硫酸稀释至250 mL;
D2O(99.9%;百灵威试剂);
实验室所用水均为电阻率大于18.2 MΩ·cm的超纯水。
1.3 试验方法
1.3.1 方法条件
样品体积:2000 μL;
清洗体积:4000 μL;
最大分析时间:300 s;
开始:0.12 ppm;
阈值:0.20 ppm;
氮气流量:In:140 mL/min;Out:140 mL/min;
帕尔贴:<18 ℃;
定性定量方法:外标法定量。……
