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O carbono orgânico total (COT) é um indicador importante para medir a quantidade total de matéria orgânica na água. Reflete a qualidade da água medindo o teor de carbono na água. Atualmente, os métodos para medir o carbono orgânico total na água incluem principalmente o método de oxidação a baixa temperatura, o método de combustão e o método de condutividade. O método de absorção infravermelha não dispersiva por oxidação por combustão (NDIR) é uma tecnologia de determinação de COT normalmente utilizada. Pode oxidar completamente o carbono orgânico na água e obter resultados precisos através da deteção precisa de absorção infravermelha. Este método não só tem um tempo de medição curto, como também tem uma elevada precisão. Por isso, é amplamente utilizado no tratamento de água e na monitorização da qualidade da água em muitos países do mundo.

Este artigo irá mostrar como utilizar o Analisador de Carbono Orgânico Total WTOC200 para determinar o teor de carbono orgânico total de amostras de água com diferentes salinidades. Utilizando o método de subtração, foram testadas com precisão seis amostras de água para garantir a exatidão e fiabilidade dos resultados.

Parte experimental

Instrumento e reagentes

Instrumento: Analisador de carbono orgânico total WTOC2000

Reagentes:

Hidrogenoftalato de potássio (reagente de referência)

Carbonato de sódio (reagente de referência)

Bicarbonato de sódio (pureza superior)

Ácido fosfórico (pureza superior)

Água destilada sem dióxido de carbono

Método experimental

Preparação da solução padrão [p(carbono orgânico, C) = 1000 mg/L]

Pesar 2,1254 g de ftalato de potássio, 4,4085 g de carbonato de sódio anidro e 3,5000 g de bicarbonato de sódio, colocar num gobelé, adicionar água simples para dissolver, transferir para um balão volumétrico de 1000 mL, diluir até à escala com água simples e misturar bem para obter uma solução padrão com um valor de TOC de 1000 mg/L.

Solução de ácido fosfórico (fração de volume 10%)

Meça 10 mL de H₃PO₄ puro de alta qualidade e dilua até 100 mL com água ultrapura (válido durante um mês).

Condições experimentais

Métodos experimentais e dados experimentais

Desenho da curva padrão

Com base na solução padrão, foram preparadas uma série de soluções padrão mistas de diferentes concentrações, com concentrações de carbono total de 0,0, 4,0, 10,0, 20,0 e 40,0 mg/L, e concentrações de carbono inorgânico de 0,0, 2,0, 5,0, 10,0 e 20,0 mg/L. O mesmo volume de soluções de diferentes concentrações foi utilizado para a injeção para desenhar a curva padrão. Com a massa de carbono como coordenada horizontal e o sinal de área integrado como coordenada vertical, foi obtida a seguinte equação de curva por ajuste quadrático:

Equação da curva TC: Y = -5024648,3X² + 324998,2X + 1,4, coeficiente de correlação R = 1,0000

Equação da curva TIC: Y = -5995021,6X² + 334757,0X + 6,4, coeficiente de correlação R = 0,9998

Controlo de qualidade

Uma solução padrão mista com uma concentração total de carbono de 20,0 mg/L e uma concentração de carbono inorgânico de 10,0 mg/L foi preparada para verificar inversamente a curva padrão. No cálculo dos resultados do teste inverso, o desvio padrão relativo (RSD) do TOC foi de 0,88% e o erro de indicação foi de 3,00%, ambos cumprindo os requisitos padrão.

Pré-tratamento de amostras

De acordo com a informação sobre o teor de sal das amostras, o teor de sal da "Amostra 1", "Amostra 2", "Amostra 3" e "Amostra 4" é de cerca de 15%, e o teor de sal da "Amostra 5" e da "Amostra 6" é de cerca de 26%. Para garantir a precisão do teste, reduzir a interferência de amostras com alto teor de sal nos resultados do teste e reduzir a perda de consumíveis do instrumento, é utilizada água ultrapura para diluir a "Amostra 1" na "Amostra 4" 20 vezes antes do teste de injeção, e a "Amostra 5" e a "Amostra 6" são diluídas 50 vezes antes do teste.

Resultados do teste de amostra

Ao analisar os resultados dos testes de seis amostras diluídas, verificou-se que o teor de carbono inorgânico em todas as amostras era baixo e a proporção no carbono total também era pequena. Com base nesta característica, a utilização do método de subtração para testes pode efetivamente garantir a precisão dos dados e é adequado para a análise destas amostras.

Os resultados dos testes de amostra são apresentados abaixo:

Nota: os resultados dos testes na tabela acima são todos dados de teste convertidos.

Análise e Resumo

Nesta experiência, as amostras com alto teor de sal foram adequadamente diluídas para reduzir a concentração de sal antes do teste. Os resultados experimentais mostram que o analisador de carbono orgânico total WTOC2000 pode testar eficazmente amostras de água com um elevado teor de sal, e os resultados dos testes são bons. A repetibilidade e o erro de indicação do método cumprem os requisitos das normas relevantes, comprovando que o instrumento é adequado para a análise de amostras de elevada salinidade.