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Le carbone organique total (COT) est un indicateur important pour mesurer la quantité totale de matière organique dans l'eau. Il reflète la qualité de l'eau en mesurant sa teneur en carbone. Actuellement, les méthodes de mesure du COT comprennent principalement l'oxydation à basse température, la combustion et la conductivité. La méthode d'oxydation par combustion et absorption infrarouge non dispersive (NDIR) est une technologie couramment utilisée pour la détermination du COT. Elle permet d'oxyder complètement le carbone organique de l'eau et d'obtenir des résultats précis grâce à une détection précise de l'absorption infrarouge. Cette méthode offre non seulement un temps de mesure court, mais aussi une grande précision. C'est pourquoi elle est largement utilisée pour le traitement et la surveillance de la qualité de l'eau dans de nombreux pays à travers le monde.

Cet article explique comment utiliser l'analyseur de carbone organique total WTOC200 pour déterminer la teneur en carbone organique total d'échantillons d'eau de différentes salinités. Grâce à la méthode de soustraction, six échantillons d'eau ont été analysés avec précision afin de garantir l'exactitude et la fiabilité des résultats.

Partie expérimentale

Instrument et réactifs

Instrument : Analyseur de carbone organique total WTOC2000

Réactifs :

Phtalate d'hydrogène de potassium (réactif de référence)

Carbonate de sodium (réactif de référence)

Bicarbonate de sodium (pureté supérieure)

Acide phosphorique (pureté supérieure)

Eau distillée sans dioxyde de carbone

Méthode expérimentale

Préparation de la solution étalon [p(carbone organique, C) = 1000 mg/L]

Peser 2,1254 g d'hydrogénophtalate de potassium, 4,4085 g de carbonate de sodium anhydre et 3,5000 g de bicarbonate de sodium. Placer dans un bécher, ajouter de l'eau pure pour dissoudre, transférer dans une fiole jaugée de 1000 mL, diluer à l'échelle avec de l'eau pure et bien mélanger pour obtenir une solution étalon dont le COT est de 1000 mg/L.

Solution d'acide phosphorique (fraction volumique 10 %)

Mesurer 10 mL de H₃PO₄ pur de haute qualité et diluer à 100 mL avec de l'eau ultrapure (valable un mois).

Conditions expérimentales

Méthodes expérimentales et données expérimentales

Dessin de la courbe standard

À partir de la solution étalon, une série de solutions étalons mixtes de différentes concentrations ont été préparées, avec des concentrations de carbone total de 0,0, 4,0, 10,0, 20,0 et 40,0 mg/L, et des concentrations de carbone inorganique de 0,0, 2,0, 5,0, 10,0 et 20,0 mg/L. Le même volume de solutions de différentes concentrations a été utilisé pour l'injection afin de tracer la courbe étalon. Avec la masse de carbone comme coordonnée horizontale et le signal d'aire intégré comme coordonnée verticale, l'équation de courbe suivante a été obtenue par ajustement quadratique :

Équation de la courbe TC : Y = -5024648,3X² + 324998,2X + 1,4, coefficient de corrélation R = 1,0000

Équation de la courbe TIC : Y = -5995021,6X² + 334757,0X + 6,4, coefficient de corrélation R = 0,9998

Contrôle de qualité

Une solution étalon mixte avec une concentration en carbone total de 20,0 mg/L et une concentration en carbone inorganique de 10,0 mg/L a été préparée pour vérifier la courbe étalon par inversion. Le calcul des résultats du test inverse a révélé un écart type relatif (ETR) du COT de 0,88 % et une erreur d'indication de 3,00 %, tous deux conformes aux exigences de la norme.

Prétraitement des échantillons

Selon les informations sur la teneur en sel des échantillons, celle des « Échantillons 1 », « Échantillon 2 », « Échantillon 3 » et « Échantillon 4 » est d'environ 15 %, et celle des « Échantillons 5 » et « Échantillon 6 » d'environ 26 %. Afin de garantir la précision du test, de réduire l'interférence des échantillons à forte teneur en sel sur les résultats et de limiter les pertes de consommables, de l'eau ultrapure est utilisée pour diluer 20 fois les « Échantillons 1 » et « Échantillon 4 » avant le test d'injection, et 50 fois les « Échantillons 5 » et « Échantillon 6 ».

Exemples de résultats de tests

L'analyse des résultats de six échantillons dilués a révélé une faible teneur en carbone inorganique dans tous les échantillons et une faible proportion dans le carbone total. De ce fait, l'utilisation de la méthode de soustraction pour les tests garantit efficacement l'exactitude des données et est adaptée à l'analyse de tels échantillons.

Les résultats des tests d'échantillons sont présentés ci-dessous :

Remarque : les résultats des tests dans le tableau ci-dessus sont tous des données de test converties.

Analyse et résumé

Dans cette expérience, les échantillons à forte teneur en sel ont été dilués de manière appropriée afin de réduire leur concentration avant l'analyse. Les résultats expérimentaux montrent que l'analyseur de carbone organique total WTOC2000 peut analyser efficacement les échantillons d'eau à forte teneur en sel, et les résultats sont satisfaisants. La répétabilité et l'erreur d'indication de la méthode répondent aux exigences des normes en vigueur, prouvant que l'instrument est adapté à l'analyse d'échantillons à forte salinité.