JJG821-1993总有机碳分析仪.pdf

中华人民 共和国国家计量检定规程 J J G 8 2 1 - 9 3 总 有 机 碳 分 析 仪 1 9 9 3年 6 月 4日批准1 9 9 3 年 1 0 月 1 日实施 国 家 技 术 监 督 局 目 录 一概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .( 1) 二技术要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1 ) 三 检定条件 ， 。 . ( 3 ) 四 检定项目 和检定方法 。 ” 。 ， ， ( 3 ) 五检定结果处理和检定周期 。 ， 。 ( 7) 附录 附录1微贫注射器的校准 ， ( 8) 附录2检定用标准溶液的配制 。 ( 9) 附录3检定记录格式 。 ( 1 2 ) 附录4检定证书或检定结果通知书 ( 背面)格式 一( 1 4 ) J J G 8 2 ， 一 ” 幸 备 产全全全: 总有机碳分析仪检定 规程 V e r i f i c a t i o n R e g u l a t i o n o f T o t a l 峥峥峥峥峥. 令 峥啼、 备 气 今 . ，如，二，一扩 O r g a n i c C a r b o n A n a l y z e r 本检定规程经国 家技术监督 局于1 9 9 3 年6 月4 日 批准，并自 1 9 9 3 年 1 0 月 1日起施行。 归口单位: 国家标准物质研究中心 起草单位: 国家标准物质研究中心 本规 程技术条文由起草单位负责解释. 本规程主要起草人: 食丈棋( 国家标准物质研究中心) J J G 8 2 1 - 3 3 共1 4 页第1页 总有机碳分析仪检定规程 k 本规程适用于新制造、 使 用中 和修理后的总有机碳分析仪的检定. 一概述 总有机碳分析仪 ( 以下简称为T O C 分析仪或仪器 ，是将水溶液 中的总有机碳氧化为二氧化碳，并测 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 的仪器。 仪 器按照对水溶液中 有机碳进行氧 化的方法 不同 ，可以 分为干 式 氧化方式 ( 燃烧方式)和湿式氧化方式 ( 在水溶液中 发生氧化反应) 两类.干式氧化方式是指在氧化催化剂存在条件下，在6 0 0 -1 0 0 0 0C 的高温下，将样品中 的有机碳氧化成c o , 湿式氧化方式是在溶液状 态下，使样品与氧化剂接触，通过紫外线照 射 或 加 热 等 ( 1 0 0 1C 左 右)外部辅助能量， 将样品中 有机碳 氧化成 C O , ， 这两类仪器均由 非分 光红外气体检测器测定C O: 的.T O C分 析 仪 测 量总有机碳的工作方 式，按照仪器结构通常可以分为两种:一种是先测量总碳 ( 总碳记为 T C ，它是总有机碳- T O C和总 无机碳- T I C之和，即T C - T I C 二 T O C ， 水溶液中总无机碳是以碳酸盐和碳酸氢盐形式存在的.测定 T I C时，是将样品酸化，在1 0 0 C 左右溢度下，使碳 酸 根 和碳酸氢根 转化成C O z ，利 用c o , 和总无机碳之问碳含量的对应关系，测量c o , 的量从而测定总无机碳) ，然后减去总无机碳的测量值，即得 到总有 机碳，另一种是分别测量总有机碳和总无机碳的量。 T O C分析仪主要由以 F 儿个部分构成:进样口、无机碳反应器、 有机碳氧化反应器 ( 或是总碳氧化反应器) 、气液分 离 器、非分光红 外 C O: 分析器、数据处理部分. 二技术 妥求 外 to i 1 J初步 险夜 共1 4 页 第2 页 J J G 8 2 1 - 9 3 1 . 1仪器应有下列标志:仪 器名称、型号、制造厂名、出 厂时间 和仪器编号，危险部件 ( 高温、强光等)应有明 显标志 ，外观不应有 妨碍仪器正常工作的机械损伤。 1 . 2仪器的各紧固件和电 缆插接件均应紧固、插接良 好，各调节 旋钮、按键和开关均能正常工作. 1 . 3气体管路 应使用不锈钢管或聚四 氟乙 烯管，各接头要紧密牢 固 ，在使用压力下不泄漏. 1 . 4仪器的指示表盘刻线及字体要清晰，数字显示不应断线，缺 字。 1 . 5带记录仪的仪器，其记录仪的性能要符合出 厂要求，绘图 画 线要清晰。 2 零点示值的重复性 仪 器零点示值的重复性应不大于5 . 0 %. 3 总有机碳检测率 当总有机碳进样量为0 . 5 it s时，检测率9 5 %. 4 无机碳检测率 当无机碳进样量为 0 . 5 u s 时，检测率9 5 %。 5 总有机碳检测重复性 总有机碳检测重复性应优于3 . 0 %. 6 总有机碳检测的线性误差 总有机碳检测的线性误差应不大于3 . 0 %. 7 总有机碳检测响应时间 总有机碳检测的 响应时间 应符合仪器说明书的技术要求。 8 李 对 电 压 变 化 的 稳 定 性 电源电压2 2 0 V变化土 2 2 V时，所引起总有机碳检测值的 变化应 优于士3 . 0 %. 9 绝缘电阻 仪 器在 不工作的状态下，试验电压为5 0 0 V 时，电源进线与壳体之 间 的 绝 缘电 阻 不 小于 2 0 M o . J J G 8 2 1 -9 3 共1 4 页第 3 页 三检 定条 件 1 。 检定环境条 件 1 0 . 1环境温度 2 0 土1 0 C ，相对 湿 度58 5 %.电 源电 压 2 2 0 士 2 2 V. 1 0 . 2仪 器应平稳地放在工作台上，无强光直射在仪器上。仪 器 周围无强磁场、电场干扰，无振动. 1 0 , 3载气气源压力与流量均稳定在规定数值。 1 0 . 4室内空气清新，通风情况良好. 1 0 . 5检定前仪器按使用要求进行预 热. 1 1 检定设备 1 1 . 1微量注射器，满量程 5 0 u L ,需校准，校准方法见附录 1 . 1 1 . 2电子秒表，分度值 0 . 0 1 S . 1 1 . 3配制标准溶液的器材见附录2 . 1 1 . 4纯水， 用附录3 的方法制备. 1 1 . 5调压变压器，0 2 4 0 V . 1 2 标准物质 1 2 , 1无水碳酸钠气 1 2 . 2无水碳酸氢钠气 工 2 , 3苯二甲 酸氢钾，二级标准物质，纯度1 0 0 . 0 3 % ，不确定度 0 , 0 2 %. 1 2 . 4酒石酸 气 1 2 , 5 L 一 谷氨酸气 价 可以暂时 使用分 析试 剂，如 果国 家计 量行政 部 门发 布相应 的标 准物 质， 即应采甩 . 四 检定项目 和检定 方法 1 3 新仪器应按第1条至第 9 条进行全面检定，使用中和修理后 的仪器可不进行第8 ,第 9 条的检定. 1 4 外观与初步 检在按第1 条要求进行。 1 5 零点示值重复性的检定 共1 4 页第a页 a r c 8 2 1 - 9 3 1 5 . 1使仪器处于稳定的工作状态， 连续 3次测量纯水的T O C迫， 每次进样量 2 0 w L .按式 ( 1 )计算零点示值重复性 d w 。， 二 m axW o,- 3 W oi - x ，。、 (:) . 冬 1 -Wo , 5曰 . 工 式中 d w . - 零点示值重复性， Wo , - 纯水T O C 测遥值 ( u s )。 1 5 . 2有自动零点校正功能的仪器不进行此项检定。 1 6 总有机碳检测率的检定 1 6 . 1以纯水为溶剂，参照附录 2中 3 . 2 的 方 法，分别配制以下 三种标准溶液:苯二甲酸氢钾标准溶液，每微升含。 . 0 2 5 I+ 8 有机碳， 酒石酸标准溶液，每微升含0 . 0 2 5 I+ 8有机碳，L 一 谷 氨 酸标准溶液， 每微升含 0 . 0 2 5 N S有机碳。 1 6 . 2使仪器处于 稳定的工作状态，测量1 6 . 1 中三种标准溶液的 T O C 值， 每次P I R进样2 0 w L ， 每个样u n 重复测 量3 次， 按 式 ( 2 )计算 对每种标准溶液的总有机碳检测率 D 。 D0 ， 。 + 考 一 买 M a Wo+C o x V x 1 0 0 % ( 2 ) 式中 D o 总 有机碳 检测 率， WO -2 0 p L纯水的T O C测量值 ( 14 B ) ; M o f 每次进样的T O C测量值 ( W S ) s C o -标准溶液的有机碳浓度 ( u s 邝L ) t V 一进样体积 ( N L ) . 1 7 无机碳检测率的检定 1 7 . 1以 纯水为溶剂， 按照附录2 中3 . 2 的方法配制无机碳标准溶 液， 每微升含 无机碳0 . 0 2 5 w g .测量无机碳标准溶液的T I C值。每次 进样量2 0 w L ，连续测量3次，按式 ( 3 )计算无机碳检测率D d 7 G 8 2 1 -9 3共1 4 页第 5 页 W i+ 夸 , M i, 一 W t + 瓦 x v - X1 0 0 %( 3 ) 式中D i 无机碳检测率， 1 v 1 - 2 0 w L 纯水T I C 测量值( t i g ) s Mi , 每次进样的T I C测量值 ( u s ) I C 3 一 标准洛液的无机碳浓度 ( i+ s / w L ) , v 一进样体积 印L ) . 1 8 总有机碳检测重复性的检定 总有机碳检测的重复性用C v o 表示.1 6 . 1 中的苯二甲 酸氢钾标 准溶液连续进样7 次，每次进样2 0 N L ,测量样品的T O C 值.按式 ( 4 )计算总有机碳检测的重复性 _ ，J E (M o,- m o )”一 cvo= x x1 0 0 为( 4 ) 习n一1 Mo , 式中C V 。 总有机碳检测重复性， 。 Mo r 每次进样的T O C测量值 ( N s ) r 厄o , - T O C测 量值的平均值 ( w s ) f n - 测量次数. 1 9 总有机碳检测线性误差的检定 总有机 碳检测的线性 误差用a j 表示.以 纯水和表1 中的 苯二甲 酸 氢钾标准溶液为样品 ，进样量2 0 I4 L .侮个样品 重复测量3 次，按式 ( S )计算总有机碳检出的线性误差a 1 . 襄 I 样品 名 你 禾二甲酸7 K 钾标准溶液l u g 碳邝L ) 共1 4 页第6页 J J G 9 2 1 -9 3 ( Mo ， 一 WO ) 一Kx C o , x VI K x C O J x V X1 0 0 / 0( 5 ) 式中 a ) 一 一 总有机碳检测线性误差; K - T O C测量平均检测率， Wo - 2 0 u L 纯水的T O C测 量值 (R8); C o t 总有机碳标准溶液的浓度 ( F+ 8 / w L ) r M o J - 浓度 为C o ， 的标准溶液的T O C 测量值 Q w g ) . 2 0 总有机碳检测响应时间的检定 使仪器处于稳定工作状态，以1 6 . 1 中的苯二甲 酸氢钾挤液为样 品 ，从进样口 进样起计时，进样 量2 0 p L ， 当示值达到最终指示值的 9 0 % 时止为响应时间。用电子秒表计时， 连 续计时3 次， 计算响应时间 的算术平均值。 2 1 对电压变动稳定性的检定 以含碳量为0 . 0 2 5 u 8 / w L的苯二甲 酸氢 钾为样品， 进样量2 0 14 L , 用调压 变压器改变输入电压2 2 0 土2 2 V ,每 个电压值下进样3 次 ，测 量样品 的T O C值，按式 ( 6 )计算电 压变化所 引起T O C 测量值的变 化，这个变化记为对电压变动的稳定性 S P S o 二 I MO ， 一 Mo I M0 x 1 0 0 %( 6 ) 式中 S , T O C测量值对电压的 稳定性， M 。 ， 改变电压时的T O C测量平均值 ( 4 8 ) s M 。 正常电 压时的T O C测量平均值 ( 阳) 。 2 2 绝缘电阻的检定 在 仪 器 不 工 作 状 态 下 ， 试 验电 压5 0 0 V 时 ， 用 兆 欧 表 测 量 夜 器电 源翰入电路与外壳之间的绝缘电阻. 2 3 对于仪器工作方式没有完 全包括在本规程范围之内的总 有机 碳分析仪，其主要指标参照上述检定方法进行检定。技术要求可以参 考仪器使用说明书给出的指标. J r G8 2 1 -9 3 共川责 第7 贡 五检定结果处理和检定周期 2 4 上述检定的各项数据均应记录在记录纸上. 2 5 经检定符合本规程规定的仪器发给检定证书，不符合本规程 规定的 仪器发给检定结果通知书.并写明不合格项目 的数据。 2 6 检定周期为2 年.在此期间，当条件改变时，例如更换 红外 气体检测器主要部 件、氧化及酸化反 应器主要部件等，或对测 量结 果 有怀疑时，都应该进行检定。 共1 4 页第 8页J J G 8 2 1 - 9 3 附录 附录 徽f注射器的校准 微量注射器应有良 好的气密性。校准前应清洗、 干燥，校准用的 水银 应洁净. 校准方法:室温下，抽取一定容量的水银，用硅橡胶垫堵住针 头. 在分度值。 . 1 m g 的分析天平上称且，然后打出 水银，再称 量一 次，用差减法可得出 所抽取 水银的质量，然后按下式计算体积 v =M , 立 M s P . m 式中 V 注射器的实际体积 ( w L ) ; M: 一 第一次 称量的质量 ( m g ) I M : 第二次 称最的质量 ( m g ) , P m m 该室温下水银的密度 ( m g 加L ) , 一个体 积点校正6 次， 取算术平均值，其相对标准偏差应在1 %以 内。 J a C8 2 1 -9 3共1 4 页第 9 页 附录 2 检定用标 准溶 液的配制 配制溶液所需的器材 使用的 天 平、移液管、容量瓶需经计量检定。 衰 1 名称规格数最 平 g 液管 容 量瓶 浇杯 称 甩 瓶 1 0 和 5 0 mi 1 0 0 和 1 o o o mL S a o m L 20 m L 各 4 贡 若 干个 5 个 5 个 且 数一1。 名称 不不 z r 洲 马P,炉 干燥 器 分 度值 0 , 1 mg 0 - 2 9 0七 4 0 - 9 0 0 已 1 3 1 0 m m 2 化学试剂的处理 2 . 1 纯 水 制 备_ 将离子交换水或普l 9 蒸馏水放入玻璃烧瓶内，滴入高锰酸钾济液 ( 0 . 3 % x / 1 ) ，显出紫红颇色，每升水加1 : 1 硫酸2 -3 - L ,加热蒸 馏。初馏分 ( 相当于全部蒸馏水 的 1 乃)去掉，留取余下的蒸出液. 蒸馏结束时，瓶内仍有高锰酸钾着色的残余。制备出的纯水，保存在 全玻璃容器内。 2 . 2无水碳酸钠的处理 取适量无水碳酸钠放在瓷琳锅内，在2 7 0 下烘千4 h ，然后放入 千燥器内冷却. 2 . 3碳酸氢钠的处理 取适量碳酸氢钠放在称量瓶内，然后放入装有高氯酸镁干燥剂的 千燥器内 1 8h以上，使碳酸氢钠干燥。 2 . 4无 水苯二甲 酸氢钾的处理 取适量苯二甲酸氢钾放在称量瓶内，然后在烘箱 中1 1 8 下干燥 Z h ,取出 后放入 干w器内 冷却 。 2 . 5酒石酸的处理 共1 4 页 第1 0 页 J J G 8 2 1 -9 3 取适量酒石酸放在称量瓶内，然后放入装有高氯酸镁干燥剂的干 燥器内 1 8 h以上，使酒石酸千燥。 2 . 6 L 一 谷氨酸的处理 取适量L 一 谷氨酸放入 称量 瓶内，在烘箱中8 0 下千 燥3 h ，然后 放入干燥器内冷却、 3 标准溶液的配制 3 . 1无机碳标准溶液 分别准确称取工 . 1 0 1 g 无 水碳 酸钠和。 . 8 7 4 g 碳酸氢钠，一起 溶 解在约5 0 0 m L纯水中，然后转移至 1 0 0 0 - L容量瓶中冲稀至刻度， 摇 匀备用。该溶液无 机碳浓度。 . 2 5 F g / R L . 3 . 2有机碳标准溶液 3 . 2 . 1苯二甲酸氢钾标准溶液 准确称取无水苯二 甲酸 氢钾 。 . 5 3 2 g ,溶 解 在纯水中，转移到 1 0 0 0 mL容量中稀释至刻度，摇匀备用。该溶 液有机碳浓 度 为 0 . 2 5 S邝L , 3 . 2 . 2酒石酸标准溶液 准确称取酒石酸0 . 7 8 1 8 , 溶解在纯 水中， 转移至1 0 0 0 m L 容摄 瓶中 冲稀至刻度，摇匀备用。该溶液有机碳浓度为。 . 2 5 p g / b + L . 3 , 2 . 3 L 一 谷氮酸标准溶液 准确称取L 一 谷氨酸0 . 6 1 2 g ,溶解在 纯水中 ，转移至 1 0 0 0 m L 容 衰 2 欲配制的标准溶液盈取0 . 2 5 g g碳八L标准74 液 浓度 ( u g碳/ g L )休 积 ( mL ) 的体积数 ( mL ) 0 . 0 2 5 0 . 0 5 0.1 0 0 . 1 5 0. 25 1 0 0 10 0 1 0 0 1 0习 to o ; : : : J J C 8 2 1 -s 3共1 4 页第1 1 页 量瓶中 稀释至刻 度，摇匀 备用，该溶液有机碳浓度为0 . 2 5 u s ,% w L . 3 . 2 . 4线性误差检定用的苯二甲酸氢 钾 系 列 浓度标准溶液的配 制。见附录表2 . 在全玻璃容器中放置上述各种标准溶液