ICS07.060;13.040 Z17 中华人民共和国国家标准 GB/T30742—2014 海 洋大气干沉降物中总碳的测定 非色散红外吸收法 Determinationoftotalcarboninoceanatmosphericdrydeposition— Nondispersiveinfraredabsorptionspectrometry 2014-06-09发布 2014-10-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由国家海洋局提出。 本标准由全国海洋标准化技术委员会(SAC/TC283)归口。 本标准由国家海洋局南海环境监测中心负责起草。 本标准主要起草人:倪志鑫、方宏达、张纯超、叶建萍、吴玲玲、张保学、辛海虹、何晓媛、林端、 黄楚光、蔡伟叙、吴进孝、曲念东。 ⅠGB/T30742—2014 海洋大气干沉降物中总碳的测定 非色散红外吸收法 1 范围 本标准规定了非色散红外吸收法测定海洋大气干沉降物样品中的总碳。 本标准适用于海洋大气干沉降物样品中总碳浓度的测定。 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 2.1 海洋大气干沉降物 oceanatmosphericdrydeposition 在海-气界面中停留的气溶胶,粒径范围在100μm以下海洋大气悬浮颗粒物的总称。 2.2 总碳 totalcarbon(TC) 标准物质或样品中所含有的碳元素的总称,包括有机态碳和无机态碳,以碳元素的质量分数来 表示。 3 方法原理 本方法是一种将海洋大气干沉降物滤膜样品经过高温燃烧产生的二氧化碳,通过非色散红外检测 器(NDIR)进行测定的方法。根据二氧化碳红外吸收产生的信号值和对应的单位质量碳元素的响应信 号值,计算样品中碳元素的含量。 4 试剂和材料 4.1 试剂* * 除非另作说明,4.1中所用试剂为分析纯。4.1.1 乙酰苯胺(acetanilide),分析纯或以上级别纯度,干燥温度:60℃,干燥时间:不小于1h,在干燥 皿中冷却至室温备用。 4.1.2 仪器厂家推荐的其他元素分析标准品。 4.2 气体 4.2.1 氦气或氩气(载气),纯度不小于99.995%,水分不大于10-6g/L,气体减压阀,气压表量程: 0MPa~0.4MPa。 4.2.2 氧气,纯度不小于99.995%,水分不大于10-6g/L,氧气减压阀,气压表量程:0MPa~0.6MPa。 4.3 材料 4.3.1 球阀式进样,宜用陶瓷坩锅或锡纸。 1GB/T30742—2014 4.3.2 推杆式进样,宜用陶瓷样品舟或陶瓷坩锅。 4.3.3 不锈钢镊子。 4.3.4 不锈钢剪刀。 4.3.5 超细玻璃纤维滤膜,孔径0.30μm。 5 仪器及设备 试验所用仪器及设备如下: ———元素分析仪:具有非色散红外吸收(NDIR)检测器; ———风向控制大容量总悬浮颗粒采样器,流量范围:0.8m3/min~1.2m3/min,具备风向风速控制 仪控制采样方向,设置采样开停时间、流速,记录采样累计时间、采样体积,断电数据保护等 功能; ———冰箱,具备冷藏功能,总容积应不小于100L; ———电子天平:感量应不低于0.1mg; ———烘箱:最高控温设置不小于300℃,温度误差应小于±2℃; ———马弗炉:最高控温设置不小于900℃,温度误差应小于±10℃。 6 样品 6.1 采集 6.1.1 采样准备 取经检查无破损的玻璃纤维滤膜,经干燥器干燥24h,称重(mb),放入对应编好序号的可封口聚乙 烯塑料袋备用,记录滤膜编号和对应重量。 6.1.2 样品采集 用不锈钢镊子小心夹取玻璃纤维滤膜,按总悬浮颗粒物采样仪器要求,放置好滤膜,开启采样器,采 集时间不少于20h。停止采样时将滤膜编号、采样日期、起止时间、采样体积(标况)以及风向、风速、气 压、气温等记入海洋大气干沉降物采样记录表,参见表A.1,用不锈钢镊子将已采完样的滤膜小心夹出, 对折,放回对应编号的聚乙烯塑料袋,密封。 6.2 保存 将密封好的样品放置冰箱中冷藏,或避光阴凉干燥处保存。 7 分析步骤 7.1 校准曲线的绘制 宜采用称取重量不同的乙酰苯胺(见4.1.1)的方法来绘制校准曲线,并将所测得的数据记入海洋大 气干沉降物中总碳测定工作曲线记录表,参见表B.1。以碳量(mg)为横坐标,仪器信号值(mV)为纵坐 标,绘制校准曲线,可得知校准曲线的斜率(k)和截距(b),其校正曲线如式(1): y=kx+b …………………………(1) 式中: y———仪器的信号值,单位为毫伏(mV); 2GB/T30742—2014 k———校正曲线的斜率,单位为毫伏每毫克(mV/mg); b———校正曲线的截距,单位为毫伏(mV)。 7.2 样品测定 7.2.1 空白试验 实际样品测定前,应进行空白试验,按照以下样品测定的步骤,对空白滤膜进行测定,空白值(Cb) 应控制在0.03%以内。 7.2.2 测定步骤 7.2.2.1 陶瓷样品舟使用前,需清洁干净后放入马弗炉,在900℃下烘20min,冷却至室温备用;不锈钢 剪子应在电炉上烘烤至发红后冷却至室温备用。 7.2.2.2 将待测滤膜放置干燥器干燥24h,用不锈钢剪刀在待测滤膜上等分法裁取适当尺寸的样品 (以能够容纳最大进样量为上限),记录裁取样品面积所占滤膜面积的百分比M(%)。 7.2.2.3 按相应进样方式进样测定,记录样品的信号值(y1),样品中碳元素含量按式(1)计算,将计算结 果填入海洋大气干沉降物中总碳测定工作曲线记录表和海洋大气干沉降物中总碳测定分析记录表,分 别参见表B.1和表C.1。 8 结果计算 根据式(1),可得裁取滤膜样品总的碳量x1=(y1-b)/a。 大气滤膜样品中总碳的含量(mg/m3)根据计算式(2)得到,将所测得的数据记入表C.1中。 Cair=x1 M-Cb·mæ èçö ø÷b V…………………………(2) 式中: Cair———大气滤膜样品中总碳的含量,单位为毫克每立方米(mg/m3); x1———裁取部分滤膜样品总的碳量,单位为毫克(mg); M———裁取样品面积所占滤膜面积的百分比,%; Cb———空白滤膜的含碳量(空白值),质量分数,%; mb———采集样品前空白滤膜的质量,单位为毫克(mg); V———大气样品采样体积,单位为立方米(m3)。 9 精密度和准确度 碳含量为416.2mg/g时,相对误差0.19%,重复性相对标准偏差0.76%。 碳含量为120mg/g时,相对误差为0.01%,重复性相对标准偏差2.71%。 碳含量为2.4mg/g时,再现性相对标准偏差2.60%。 碳含量为791.7mg/g时,相对误差为2.61%,再现性相对标准偏差2.94%。 根据空白试验结果,本标准方法的检出限为0.050%(或0.50mg/g)。 3GB/T30742—2014 附 录 A (资料性附录) 海洋大气干沉降物采样记录表 表A.1为海洋大气干沉降物采样记录表。 表A.1 海洋大气干沉降物采样记录表 任务名称: 仪器编号: 第页 仪器型号: 采样日期:20年月日至20年月日 共页 任务编号: 序号滤膜 编号开机 时刻关机 时刻累计 时间 min流量/(m3/min) 开机 关机平均流量 m3/min气温 ℃压力 kPa采样体积 m3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 备注 取样者 记录者 核对者 4GB/T30742—2014 附 录 B (资料性附录) 海洋大气干沉降物中总碳测定工作曲线记录表 表B.1为海洋大气干沉降物中总碳测定工作曲线记录表。 表B.1 海洋大气干沉降物中总碳测定工作曲线记录表 任务名称 海区: 调查船: 分析日期:20年 月 日 任务编号: 实验室温度℃ 湿度% 第页/共页 序号标准物质取样量 mg标准点含碳量 mg测定峰面积标准点测定浓度 mg/g 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 标准物质 标准物质含碳量(%) 分析仪器型号 燃烧温度 工作曲线方程 相关系数备注: 分析者: 计算者: 校对者: 5GB/T30742—2014 附 录 C (资料性附录) 海洋大气干沉降物中总碳测定分析记录表 表C.1为海洋大气干沉降物中总碳测定分析记录表。 表C.1 海洋大气干沉降物中总碳测定分析记录表 任务名称 海区: 调查船: 采样日期:20年 月 日至月日 分析日期:20年 月 日 实验室温度℃ 湿度% 任务编号: 第页/共页 序号采样 日期滤膜 编号采样 时间样品气体量 (标况)/m3取样量 mg测定值 mg/g大气总碳含量 mg/m3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 备注 分析者: 计算者: 校对者: 6GB/T30742—2014