Physical Address
304 North Cardinal St.
Dorchester Center, MA 02124
水中总碳与无机碳在线监测的紫外线‑过硫酸盐氧化耦合膜电导率检测标准试验方法（D5997-15）
📋 概述与适用范围
本标准ASTM D5997‑15（2024年重新批准）是专门用于在线连续测定水中总碳（TC）、无机碳（IC）以及由此计算得出的总有机碳（TOC）的标准化试验方法。方法覆盖的碳浓度范围为0.5 µg/L至50 000 µg/L，对于超出此上限的样品可通过在线稀释进行测定。标准适用于从高纯去离子水到高离子强度水体的多种基质，用户需对未经验证的基质自行确认方法的有效性。该标准在技术上继承了ASTM D4519（电导法测定二氧化碳）的核心原理，但创新性地将紫外线‑过硫酸盐氧化技术与CO₂选择性膜分离‑电导检测相结合，实现了对痕量有机碳和无机碳的独立、高灵敏测量。本标准在电力、半导体、制药、化工等对水质有严格要求的行业具有广泛的应用基础，其在线方式避免了样品运输和储存过程中的污染与挥发损失，为工艺控制和环境监测提供了实时数据。
成功要点：标准检测下限可达0.5 µg/L，且通过膜隔离检测池，校准稳定性显著优于直接电导法，是超纯水TOC监测的主流方法之一。
⚙️ 试验原理与方法
方法基于“酸化‑氧化‑膜分离‑电导检测”的流程。样品经酸化后，无机碳转化为CO₂，透过选择性透气膜进入高纯去离子水（载流）中，测量载流电导率变化即得IC浓度。对于总碳的测定，样品首先进入紫外线‑过硫酸盐反应器，有机碳被氧化为CO₂，随后通过同一膜分离系统检测，所得信号对应TC。IC与TC的差值即为TOC。电导率与CO₂浓度之间的关系并非简单的线性，标准采用化学计量模型，考虑CO₂、HCO₃⁻、H⁺、OH⁻之间的酸碱平衡以及温度对各平衡常数和离子比电导的影响，从而在0.5 µg/L至50 000 µg/L范围内获得线性响应。仪器通常配置双通道：一路直接测IC，另一路经氧化后测TC，可同时输出三个参数。膜的引入使检测部分与样品隔离，避免了样品基体对电极的污染，确保了长期稳定性。
提示：紫外‑过硫酸盐氧化对大部分有机碳氧化效率极高，但对于某些难氧化物质（如石墨、某些含卤素有机物）可能需要辅助加热或延长反应时间，标准建议用户针对具体基质进行验证。
📊 技术参数与指标
| 🟦 参数项 | 📏 技术指标 |
|---|---|
| 碳浓度测定范围 | 0.5 µg/L ～ 50 000 µg/L（更高浓度可在线稀释） |
| 可测碳形态 | 总碳（TC）· 无机碳（IC）· 总有机碳（TOC） |
| 氧化方式 | 紫外线激发 + 过硫酸盐（过硫酸铵/钾） |
| CO₂分离方式 | CO₂选择性透气膜（通常为聚
📥 标准文件下载 |
