總有機(jī)碳(TOC)測(cè)量不確定度的評(píng)定

李俊

（上海市虹口區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站 上海 200083）

總有機(jī)碳[1]是指水體中溶解性和懸浮性有機(jī)物含碳的總量。由于總有機(jī)碳的測(cè)定采用燃燒法[2]，因此能將有機(jī)物全部氧化，它比BOD5或COD更能直接表示有機(jī)物的總量。通常作為評(píng)價(jià)水體有機(jī)物污染程度的重要依據(jù)。其數(shù)值愈高，表明水受到的有機(jī)物污染愈嚴(yán)重。本文采用德國(guó)耶拿公司MultiN/C2100測(cè)定儀對(duì)地表水中的總有機(jī)碳進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)測(cè)定過(guò)程進(jìn)行了不確定度的評(píng)定。

1 方法原理及測(cè)定步驟

總有機(jī)碳測(cè)定原理[3]：將試樣連同凈化空氣（干燥并除去二氧化碳）分別導(dǎo)入高溫燃燒管和低溫反應(yīng)管中，經(jīng)高溫燃燒管的水樣受高溫催化氧化，使有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)碳酸鹽均轉(zhuǎn)化成為二氧化碳；經(jīng)低溫反應(yīng)管的水樣受酸化而使無(wú)機(jī)碳酸鹽分解成二氧化碳；其所生成的二氧化碳依次引入非色散紅外檢測(cè)器。由于一定波長(zhǎng)的紅外線可被二氧化碳選擇吸收，在一定濃度范圍內(nèi)二氧化碳對(duì)紅外線吸收的強(qiáng)度與二氧化碳的濃度成正比，故可對(duì)水樣總碳（TC）和無(wú)機(jī)碳（IC）進(jìn)行定量測(cè)定。總碳與無(wú)機(jī)碳的差值，即為總有機(jī)碳（TOC）。

2 測(cè)量步驟

2.1 儀器的調(diào)試

按說(shuō)明書(shū)調(diào)試TOC分析儀及記錄儀；選擇好靈敏度、測(cè)量范圍檔、總碳燃燒管溫度及載氣流量，儀器通電預(yù)熱1h，至紅外線分析儀的輸出、記錄儀上的基線趨于穩(wěn)定。

2.2 干擾的排除

水樣中常見(jiàn)共存離子含量超過(guò)干擾允許值時(shí)，會(huì)影響紅外線的吸收。這種情況下，必須用二氧化碳蒸餾水稀釋水樣，至諸共存離子含量低于其干擾允許濃度后，再行分析。

2.3 進(jìn)樣

經(jīng)酸化的水樣，在測(cè)定前應(yīng)以氫氧化鈉溶液中和至中性，用自動(dòng)進(jìn)樣器吸取混勻的水樣300.0μL，依次注入反應(yīng)管中，儀器自帶的軟件窗口上自動(dòng)出現(xiàn)的相應(yīng)的樣品濃度。

3 數(shù)學(xué)模型

4 測(cè)量不確定度

不確定來(lái)源包括：玻璃器具產(chǎn)生的不確定度，標(biāo)準(zhǔn)曲線的不確定度 (這其中包括配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)引人的不確定度和通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品質(zhì)量引入的不確定度)及進(jìn)樣體積引入的不確定度，測(cè)量重復(fù)性引起的不確定度，以及儀器產(chǎn)生的不確定度。

4.1 是所使用的玻璃器具產(chǎn)生的不確定度

（1）使用1000ml容量瓶產(chǎn)生的不確定度[4]

4.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的不確定度

（1）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度

鄰苯二甲酸氫鉀的不確定度u標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)=0.0001

（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線的不確定度

回歸方程：y=a+bx=67.8+946.9x

4.3 測(cè)量重復(fù)性引起的不確定度

使用編號(hào)為206501，值為10.1±0.7mg/L的質(zhì)控溶液，反復(fù)測(cè)量得出的6組數(shù)據(jù):

4.4 儀器產(chǎn)生的不確定度

依據(jù)總有機(jī)碳測(cè)定儀校準(zhǔn)證書(shū)，儀器的不確定度

5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

6 擴(kuò)展不確定度

取包含因子k=2置信水平為95%，擴(kuò)展不確定度：

7 結(jié)果報(bào)告

根據(jù)測(cè)量和計(jì)算完成不確定度報(bào)告：

[1]紀(jì)潔.水中總有機(jī)碳(TOC)的監(jiān)測(cè)[J].中國(guó)計(jì)量,2002,(06):46.

[2]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M].第4版,北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2002:236-239.

[3]陳婷婷,孟慶強(qiáng).總有機(jī)碳(TOC)測(cè)量不確定度的評(píng)定[J],中國(guó)計(jì)量,2005,(07):72-75.

[4]國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程常用玻璃器具(JJG196—2006).北京:中國(guó)計(jì)量出版社,2007:7-8.