HYT 196-2015 海水总溶解无机碳的测定 非色散红外吸收法

中华人民共和国海洋行业标准海水总溶解无机碳的测定非色散红外吸收法Determinationofdissolvedinorganiccarboninseawaterusingnon-dispersiveinfraredabsorpt2016-02-16发布I本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由国家海洋环境监测中心提出。本标准由全国海洋标准化技术委员会(SAC/TC283)归口。本标准起草单位：国家海洋环境监测中心。1海水总溶解无机碳的测定非色散红外吸收法本标准规定了以非色散红外吸收法测定海水总溶解无机碳的方法原理、操作步骤和结果计算。本标准适用于大洋海水、近岸海水、河口区海水等总溶解无机碳含量的测定，测定范围为2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T12763.7海洋调查规范第7部分：海洋调查资料交换3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。总溶解无机碳dissolvedinorganiccarbon,DIC。每千克海水中所含的以溶解态存在的无机碳(包括溶解CO₂、H₂CO₃、HCO3、CO3-)量的总和，单位为微摩尔每千克(μmol/kg)。4方法原理海水中的总溶解无机碳在酸性条件下转变为游离二氧化碳(CO₂),以高纯氮气为载气将生成的二氧化碳吹入干燥系统干燥，进入非色散红外分析检测器测定二氧化碳的量，计算海水中总溶解无机碳的5试剂和材料除非另作说明，本标准所用试剂均为分析纯，水为去离子水或等效纯水。5.1氮气：纯度≥99.999%。5.2硅脂：450℃焙烧时可充分灰化。5.3高氯酸镁：细颗粒状。5.4海水标准样品：总溶解无机碳含量可准确至0.1μmol/kg。通常情况下，开启后3d内有效，期间常温避光保存或4℃冷藏保存。剩余海水标准样品体积若小于瓶体积2/3时应更换。5.5磷酸溶液：将100g氯化钠溶解于约500mL水中，待完全溶解后，加入100mL磷酸(p=1.685g/mL),稀释至1000mL。5.6饱和氯化汞溶液：将8.0g氯化汞溶解于约100mL水中，充分搅拌，静置后溶液中有少量氯化汞2晶体存在。5.7盐酸溶液(2mol/L):取170mL浓盐酸(p=1.19g/mL)稀释至1000mL。6仪器及设备6.1总溶解无机碳分析仪：总溶解无机碳含量为1650μmol/kg～2350μmol/kg时测定可精确至6.4窄口硼化玻璃采样瓶：使用前均需用水清洗，洗净后置于烘箱烘干，再放入马弗炉于450℃~500℃下焙烧2h～4h,去除采样瓶上残留的硅脂，室温下冷却后用水洗净，再次放入烘箱烘干，冷却至室温后装箱备用。采样瓶体积不应小于60mL。6.6硅胶取样管：硅胶取样管用水清洗后，置于2mol/L盐酸(5.7)溶液中浸泡24h后，再以水洗净。6.7无尘纸。直接从采水器中分样，优先采样。采样时将洁净硅胶取样管(6.6)一端接在采水器出口处，放出少量水样将硅胶取样管中气泡排掉，再放出少量水样润洗采样瓶(6.4)3次，然后将硅胶取样管插到采样瓶底部，慢慢注入水样，应避免产生涡流和气泡，待水样装满并溢出约有采样瓶体积一倍后将硅胶取样样品采集后，用移液器移出部分样品，移取体积不应大于样品总体积的1%,再用移液器在水样中加入饱和氯化汞溶液(5.6)进行固定(添加体积一般为样品体积的0.02%～0.1%,添加量不应小于50μL)。然后用无尘纸(6.7)将采样瓶瓶口及瓶塞擦干并在瓶塞侧边均匀涂上硅脂(5.2)。上述操作应在分样后尽快完成，盖紧采样瓶瓶塞后左右拧转数次，使硅脂涂抹均匀，并用橡胶带固下颠倒采样瓶数次，使饱和氯化汞溶液与样品充分混匀。样品避光室温或4℃冷藏存放，不得冷冻8.1开机预热8.1.1确认电源、串口线、氮气(5.1)钢瓶连接良好，且氮气压力不低于3MPa,检查总溶解无机碳分析8.1.2打开总溶解无机碳分析仪，待检测器自检完成后，运行分析程序。总溶解无机碳分析仪与电脑连接成功后，打开氮气调节减压阀至仪器设定压力，气体流速稳定在仪器设定流速，流速1min内变化小于设定流速1%,待检测器预热完毕，反应池温度稳定后即可开始测定。当气体流速及反应池温度不稳定或未达到仪器设定时，不允许进行样品测定。8.2工作曲线绘制8.2.1将吸取适量海水标准样品(5.4)的玻璃注射器(6.5)连接至数字泵的样品进样端，玻璃注射器内不得有气泡，将磷酸溶液(5.5)连接至数字泵的磷酸溶液进样端，运行分析程序，将海水标准样品和磷酸3溶液泵入反应池，在磷酸溶液作用下，海水标准样品中的总溶解无机碳转变为二氧化碳，以高纯氮气为载气将生成的二氧化碳吹入干燥系统干燥后，进入检测器测定总溶解无机碳的含量。8.2.2改变海水标准样品的进样体积，分别测定至少3个不同体积的海水标准样品的总溶解无机碳的8.2.3测定完成后，基于线性回归法得出不同体积海水标准样品中总溶解无机碳的含量(μmol)与其对应仪器响应值的关系曲线，线性回归的相关系数大于0.9999时方可进行后续样品的测定。8.3样品测定8.3.1将海水样品连接至数字泵样品进样端，设置进样体积(根据预估的样品的总溶解无机碳含量设置进样体积),使得样品测定的仪器响应值落在工作曲线的中间位置上，运行分析程序，将样品和磷酸溶液泵入反应池，以高纯氮气为载气将生成的二氧化碳吹入干燥系统干燥后，进入检测器测定，记录对应仪器响应值，根据工作曲线计算样品总溶解无机碳的含量。8.3.2连续测定5个样品或连续测定时间达2h,应测定海水标准样品，相对偏差大于0.2%时应重新绘制工作曲线。8.4测定结束测定结束后，运行清洗程序，依次退出分析程序、关闭氮气，然后关闭总溶解无机碳分析仪。9结果计算按式(1)计算海水样品中的DIC。:DIC、=(A-a)/(b×V)×1000DIC,——样品总溶解无机碳含量，单位为微摩尔每升(μmol/L);A——仪器响应值；a——工作曲线截距；b——工作曲线斜率；V——测定时水样进样体积，单位为毫升(mL)。此外，应依据测定温度下海水样品的密度(p)将DIC单位转换为微摩尔每千克(μmol/kg),同时由于在样品保存时添加了饱和氯化汞溶液，结果计算时需要校正饱和氯化汞溶液的稀释作用。计算公式按式(2):DIC=DIC,/(1-x)/g (2)DIC——海水样品的总溶解无机碳含量，单位为微摩尔每千克(μmol/kg);p—测样温度下海水密度，单位为千克每立方分米(kg/dm²),计算公式按照GB/T12763.7的有关条款；x——饱和氯化汞溶液的添加体积占样品瓶体积的比例。10准确度和精密度总溶解无机碳含量为1800μmol/kg～2350μmol/kg时，重复性标准差均不大于4μmol/kg,重复性相对标准偏差均不大于0.2%。再现性标准差均不大于4μmol/kg,再现性相对标准偏差均不大于4总溶解无机碳含量为1650μmol/kg～1800μmol/kg时或样品浑浊度较大需过滤后测定时，重复性标准差均不大于8μmol/kg,重复性相对标准偏差均不大于0.4%。再现性标准差均不大于8μmol/kg,再现性相对标准偏差均不大于0.4%。11注意事项本方法执行中应注意如下事项：——应确保采水器气密性良好；——采样瓶封口使用的硅脂应有较高的黏性，可使采样瓶密封良好，同时高温焙烧时可充分灰化，不影响采样瓶再次使用；——总溶解无机碳样品采集后一般要求尽快测定，最多可保存3个月； 海水标准样品测定结果相对偏差大于0.4%,则停止实验，清洗仪器，检查、更换于燥剂等，直至仪器状态恢复稳定；——分析过程中滴定管路中不得泵入气泡；——测定时，海水标准样品与待测海水样品的温度应一致(误差绝对值小于1℃),分析过程中应避