有機碳化物檢測方法

1. 設計實驗檢測土壤中的重金屬鎘含量

1.篩選
鎘(Cd)的測定方法有原子吸收分光光度法和比色法。原子吸收分光光度法具有靈敏度高、選擇性好、操作簡便、快速的特點，是測定土壤重金屬元素的主要方法之一，根據含量的高低可分別採用火焰法或無焰法來進行測定；比色法干擾因素較多，操作較繁瑣，目前已很少採用。
2．儀器
原子吸收分光光度計及石墨爐無火焰裝置；Cd元素空心陰極燈；儀器使用適宜條件可參照儀器說明書並進行試驗。
3．主要試劑
分析中使用的酸和標准物質均為符合國家標准或專業標準的優級純試劑，其他為分析純試劑和去離子水。
1)氫氟酸(HF)、硝酸(HNO3)、鹽酸(HCl)、高氯酸(HClO4)。
2)碘化鉀飽和溶液。
3)抗壞血酸。
4)甲基異丁基酮(MIBK)。
5) Cd標准貯備液：准確稱取1.0000g金屬Cd(99.99％)，加入少量稀HNO3溶解，在水浴上蒸干後，加5 mL 1 mol/L HCl，再蒸干，加HCl和H2O溶解殘渣，用H2O稀至1 000 mL,控制溶液酸度為0.5 mol/L，此溶液含Cd 1000 ug/mL。
4．操作步驟
(1)標准曲線
1)火焰法用逐級稀釋法配製成含Cd 10.00 ug/mL的標准液，再配製成含Cd 0.00、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50、1.00 ug/mL的標准系列，酸度為0.5 mol/L HCl。在原子吸收分光光度計上測定吸光度，以相對吸光度為縱坐標，Cd濃度為橫坐標繪制標准曲線。
2)石墨爐無火焰法用逐級稀釋法配製成含Cd 100 ug/L的標准液，再配製成含Cd 0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0、16.0、20.0 ug/L 的標准系列，酸度為0.2 mol/L HCl。分別吸取標准系列溶液5.00 mL於25 mL具塞試管中，加4 mL水，加2mL 1mol/L HCl,加0.2 g抗壞血酸，搖溶，再加4 mL飽和碘化鉀溶液，激烈振盪0.5 min後，准確加入5.00 mL甲基異丁基酮萃取，激烈振盪1 min，靜置分層後測定有機相。在原子吸收分光光度計石墨爐上測定吸光度，以相對吸光度為縱坐標，Cd濃度為橫坐標繪制標准曲線。
(2)土壤樣品的消化
1) HF-HC1O4-HNO3消化法 稱取經105～110℃烘乾，過0.149 mm(100目)以上篩孔的土樣0.5 g精確至0.0001g)於30 mL聚四氟乙烯坩堝內，加幾滴去離子水濕潤，加10mLHF，加5mL 1：1 HC1O4-HNO3混合液，加蓋低溫消化(100℃以下)1h後，去蓋，升高溫度(低於250℃)繼續消化至HC1O4大量冒煙。再加5mL HF和5 mL 1:1 HClO4-HNO3混合液，消化至HClO4冒濃厚白煙時，加蓋，使黑色有機碳化物充分分解。待坩堝上的黑色有機物消失後，開蓋驅趕白煙到近干，加5mL HNO3消化至白煙基本冒盡且內容物呈乾裂狀，取下趁熱加5 mL 2 mol/L HCI，加熱溶解殘渣(不能冒煙)。然後轉移到25 mL容量瓶中，用去離子水定容，搖勻，並立即將消化液轉移至塑料瓶中待測。同時做兩份試劑空白。
2)王水-過氯酸法 稱取經105～110℃烘乾，過0.149 mm(100目)孔篩的土樣2g(精確至0.001g)，放於100 mL高型燒杯中，用少量水潤濕(如系石灰性土壤，可滴加適量HCl至無大量氣泡產生)，在通風櫃中先加7.5 mL濃HCl，繼加2.5 mL濃HNO3，放於電熱板上低溫加熱，待激烈反應過後，添加5 mL HClO4，消煮，直至近干(注意不要燒焦)，此時殘留物為白色或灰白色沉澱，如顏色比較深，可再加5 mL HClO4，繼續消化至符合要求為止，在一般情況下，添加兩次即已足夠，取下燒杯，添加10 mL 1 mol/L HCI，用玻棒攪拌並在攪拌下加熱至微沸，冷卻過濾至50 mL 容量瓶中，用去離子水洗滌數次，定容待測。
上述兩種消化方法，王水-過氯酸法使土壤中重金屬(Cd,Co,Cr,Cu,Ni和Pb)的結果偏低，尤其對土壤背景值的測定影響較大。一般，測定土壤背景值時建議採用HF-HClO4-HNO3認法，測定污染土壤時可採用王水-過氯酸法。
(3)樣品的測定
土壤消化液中Cd含量高時，可將待測液直接噴入空氣一乙炔火焰中測定；當待測液中Cd含量低時可用石墨爐無火焰法測定，或取適量消化液(5～10 mL)按標准曲線的方法用MIBK萃取後測定。樣品溶液與標准曲線同時在原子吸收儀上測定吸光度或元素濃度。
5．結果計算
cd＝C1xVxts／W
式中，C(Cd)為土壤鎘濃度，ug/g或mg/kg; C1為測得的鎘的濃度，ug/mL；V為測定時定容體積，mL；ts為分取倍數；W為樣品重量，g。
6．注意事項
1)若萃取液中Cd含量超出標准曲線范圍時，不可用甲基異丁基酮稀釋測定，而應減少消化液的量，重新萃取，否則將帶來較大的誤差。
2)高氯酸的純度對空白值影響很大，直接關繫到結果的准確度，因此在消化時所加入的高氯酸的量應保持一致，並盡可能地少加，以便降低空白值。
3)消化時應盡可能將高氯酸白煙驅盡，否則加入碘化鉀時會產生大量高氯酸鉀的沉澱，但少量沉澱並不影響測定。
4)原子吸收分光光度法的檢出限與儀器性能有關。
5)Pb、Cd、Cu、Zn、Cr、Ni和Co等的消解，採用HF-HClO4-HNO3全消解方法，可在同一消化液中測定上述元素，用此法測定的土壤標樣GSS 1-8的測定結果可達「可用值±1S」，范圍內。此法對於大量樣品的分析更為合適，可節省時間。在農田土壤質量普查中，有利於基層分析人員的掌握。
6)土壤中鎘測定的國家標准方法(石墨爐原子吸收分光光度法)可參閱(GB/T 17141-1997)。
摘自中國標准物質網

2. 總有機碳的測定

總碳(totalcarbon，TC)，水中存在的有機碳、無機碳和元素碳的碳總含量。

總無機碳(total inorganic carbon，TC)，水中存在的元素碳、總二氯化碳、一氧化碳、碳化物、氰酸鹽、氰化物和硫氰酸鹽的碳含量。

總有機碳(total organic carbon，TOC)，水中存在的溶解性和懸浮性有機碳的碳含量。

溶解性有機碳(dissoluble organic carbon，DOC)，水中存在的可以通過0.45μm孔徑濾膜的有機物的碳含量。

除了有機碳，水樣可能含二氧化碳(CO₂)和CO^2-₃。測定前，用不含二氧化碳(CO₂)及有機物的氣體吹脫酸化的水樣，以去除無機碳。或者測定總碳(TC)和總二氧化碳(CO₂)，再以總碳減去總二氧化碳(CO₂)，算出有機碳含量。此法最適合於總二氧化碳(CO₂)小於總有機碳的水樣。

易揮發的有機物，如苯、甲苯、環己烷和三氯甲烷可能在吹脫二氧化碳(CO₂)過程中逸出。因此，應分別測定這些化合物的總有機碳，或採用差值法計算。

當元素碳微粒(煤煙)、碳化物、氰化物、氰酸鹽和硫氰鹽存在時，可與有機碳同時測定。

方法提要

向水樣中加入適當的氧化劑，或紫外催化(TiO₂)等，使水中有機碳轉為二氧化碳。無機碳經酸化和吹脫被除去，或單獨測定。生成的二氧化碳(CO₂)可直接測定，或還原為CH₄再測定。二氧化碳(CO₂)的測定方法包括:非色散紅外光譜法、滴定法(在非水溶液中)、熱導池檢測器(TCD)、電導滴定法、電量滴定法、二氧化碳(CO₂)敏感電極法和把二氧化碳(CO₂)還原為CH₄後火焰離子化檢測器法。

儀器和裝置

有機碳測定儀。

試劑和材料

純水實驗用水的要求應符合表82.1。

表82.1 總有機碳測定稀釋水的要求

磷酸(0.5mol/L)。

鄰苯二甲酸氫鉀標准儲備溶液ρ(有機碳，C)=1000mg/L稱取在不超過120℃乾燥2h的鄰苯二甲酸氫鉀2.1254g溶於適量純水中，移入1000mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻。此溶液貯存於冰箱內，可穩定2個月。

鄰苯二甲酸氫鉀標准溶液ρ(有機碳，C)=100mg/L吸取100mL鄰苯二甲酸氫鉀標准儲備溶液於1000mL容量瓶內，加純水至刻度，搖勻，此溶液在冰箱內存放，可穩定約1周。

碳酸鈉、重碳酸鈉標准溶液ρ(無機碳，C)=1000mg/L稱取285℃乾燥1h的碳酸鈉(Na₂CO₃)4.4122g溶於少量純水，倒入1000mL容量瓶中，加純水至500mL左右，加入經硅膠乾燥的分析純NaHCO₃3.4970g振盪溶解後，加純水至刻度，搖勻。此溶液在室溫下穩定。

載氣氮氣或氧氣(>99.99%)。

校準曲線

吸取1.00mL、2.00mL、5.00mL、10.00mL、25.00mL鄰苯二甲酸氫鉀標准儲備溶液分別移入100mL容量瓶內，加水至刻度，搖勻。在有機碳測定儀上測定各標准溶液和空白樣。以總有機碳的質量濃度(mg/L)對儀器的響應值繪制校準曲線。

分析步驟

水樣經振盪均勻後再進行測定，如振盪後仍不能得到均勻的樣品，應使之均化。

分析前應去除水樣中存在的二氧化碳(CO₂)。把試樣的總有機碳含量調節至儀器的工作范圍內，直接進行測定。水樣中易揮發性在機物的逸失應降至最低程度，應經常控制系統避免泄漏。測定的響應值在校準曲線上查得水樣中總有機碳的質量濃度(mg/L)。

用復測標准溶液對分析過程進行檢驗，提供校正值。容許的偏差為:1～10mg/L有機碳，±10%;大於100mg/L有機碳，±5%。

若出現超差，應檢查其來源:

1)儀器裝置中的故障(例如，氧化系統或檢測系統發生故障、泄漏差)。

2)試劑濃度改變。

3)系統被污染、溫度和氣體調節方面的錯誤。

為了證實測定系統的氧化效率，應盡可能採用氧化性能類似，能代替鄰苯二甲酸氫鉀的試劑進行驗證。整個測量系統應每周校核一次。

3. 如何測定飼料中的有機物質

測定飼料中的有機物質的方法

將飼料樣品置於550-600℃高溫爐中將所有有機物質全部氧化後剩餘的殘渣，稱為粗灰分，通過原重量減去粗灰分，即可得出有機物含量。

有機物質

一般指有機化合物 。

狹義上的有機化合物主要是由碳元素、氫元素組成，是一定含碳的化合物，但是不包括碳的氧化物（一氧化碳、二氧化碳）、碳酸，碳酸鹽、氰化物、硫氰化物、氰酸鹽、金屬碳化物、部分簡單含碳化合物（如SiC）等物質。但廣義有機化合物可以不含碳元素。有機物是生命產生的物質基礎，所有的生命體都含有機化合物。脂肪、氨基酸、蛋白質、糖、血紅素、葉綠素、酶、激素等。生物體內的新陳代謝和生物的遺傳現象，都涉及到有機化合物的轉變。此外，許多與人類生活有密切相關的物質，如石油、天然氣、棉花、染料、化纖、塑料、有機玻璃、天然和合成葯物等，均與有機化合物有著密切聯系。