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El carbono orgánico total (COT) es un indicador importante para medir la cantidad total de materia orgánica en el agua. Refleja la calidad del agua mediante la medición de su contenido de carbono. Actualmente, los métodos para medir el carbono orgánico total en agua incluyen principalmente el método de oxidación a baja temperatura, el método de combustión y el método de conductividad. El método de oxidación por combustión-absorción infrarroja no dispersiva (NDIR) es una tecnología de determinación de COT comúnmente utilizada. Permite oxidar completamente el carbono orgánico en el agua y obtener resultados precisos mediante la detección precisa por absorción infrarroja. Este método no solo ofrece un tiempo de medición corto, sino también una alta precisión. Por lo tanto, se utiliza ampliamente en el tratamiento y monitoreo de la calidad del agua en muchos países del mundo.

Este artículo explicará cómo usar el analizador de carbono orgánico total WTOC200 para determinar el contenido de carbono orgánico total en muestras de agua con diferente salinidad. Mediante el método de sustracción, se analizaron con precisión seis muestras de agua para garantizar la precisión y fiabilidad de los resultados.

Parte experimental

Instrumento y reactivos

Instrumento: Analizador de carbono orgánico total WTOC2000

Reactivos:

Ftalato de hidrógeno y potasio (reactivo de referencia)

Carbonato de sodio (reactivo de referencia)

Bicarbonato de sodio (pureza superior)

Ácido fosfórico (pureza superior)

Agua destilada sin dióxido de carbono

Método experimental

Preparación de la solución estándar [p(carbono orgánico, C) = 1000 mg/L]

Pesar 2,1254 g de ftalato de hidrógeno y potasio, 4,4085 g de carbonato de sodio anhidro y 3,5000 g de bicarbonato de sodio. Colocar en un vaso de precipitados, añadir agua pura para disolver, transferir a un matraz aforado de 1000 mL, diluir hasta la escala con agua pura y mezclar bien para obtener una solución estándar con un valor de COT de 1000 mg/L.

Solución de ácido fosfórico (fracción volumétrica 10%)

Medir 10 mL de H₃PO₄ puro de alta pureza y diluir a 100 mL con agua ultrapura (válido por un mes).

Condiciones experimentales

Métodos experimentales y datos experimentales

Dibujo de la curva estándar

A partir de la solución estándar, se preparó una serie de soluciones estándar mixtas de diferentes concentraciones, con concentraciones de carbono total de 0,0, 4,0, 10,0, 20,0 y 40,0 mg/L, y de carbono inorgánico de 0,0, 2,0, 5,0, 10,0 y 20,0 mg/L. Se utilizó el mismo volumen de soluciones de diferentes concentraciones para la inyección y el dibujo de la curva estándar. Con la masa de carbono como coordenada horizontal y la señal del área integrada como coordenada vertical, se obtuvo la siguiente ecuación de la curva mediante ajuste cuadrático:

Ecuación de la curva TC: Y = -5024648,3X² + 324998,2X + 1,4, coeficiente de correlación R = 1,0000

Ecuación de la curva TIC: Y = -5995021,6X² + 334757,0X + 6,4, coeficiente de correlación R = 0,9998

Control de calidad

Se preparó una solución estándar mixta con una concentración de carbono total de 20,0 mg/L y una concentración de carbono inorgánico de 10,0 mg/L para verificar inversamente la curva estándar. Al calcular los resultados de la prueba inversa, la desviación estándar relativa (DER) del COT fue del 0,88 % y el error de indicación del 3,00 %, valores que cumplieron con los requisitos de la norma.

Pretratamiento de muestras

Según la información sobre el contenido de sal de las muestras, el contenido de sal de las muestras 1, 2, 3 y 4 es de aproximadamente el 15 %, mientras que el de las muestras 5 y 6 es de aproximadamente el 26 %. Para garantizar la precisión de la prueba, reducir la interferencia de muestras con alto contenido de sal en los resultados y la pérdida de consumibles del instrumento, se utiliza agua ultrapura para diluir 20 veces las muestras 1 y 4 antes de la prueba de inyección, y 50 veces las muestras 5 y 6.

Resultados de pruebas de muestra

Al analizar los resultados de las pruebas de seis muestras diluidas, se observó que el contenido de carbono inorgánico en todas ellas era bajo, al igual que su proporción en el carbono total. Por ello, el método de sustracción garantiza la precisión de los datos y es adecuado para el análisis de estas muestras.

Los resultados de la prueba de muestra se muestran a continuación:

Nota: Los resultados de las pruebas en la tabla anterior son todos datos de prueba convertidos.

Análisis y resumen

En este experimento, las muestras con alto contenido de sal se diluyeron adecuadamente para reducir su concentración antes del análisis. Los resultados experimentales demuestran que el analizador de carbono orgánico total WTOC2000 puede analizar eficazmente muestras de agua con alto contenido de sal, con buenos resultados. La repetibilidad y el error de indicación del método cumplen con los requisitos de las normas pertinentes, lo que demuestra que el instrumento es adecuado para el análisis de muestras de alta salinidad.