DZ 48-1987 岩石中有机碳分析方法

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中华人民共和国it贡矿产部部标准

DZ48-87

岩石中有机碳分析方法

1987一05一23发布1-987一10一01实施

中华人民共和国地质矿产部批准

中华人民共和国地质矿产部部标准

DZ48-87

岩石中有机碳分析方法

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本标准适用于岩石、现代沉积物等样品中的有机碳含且的测定。湿烧法还适用于现代生物、土坡

和煤等各类样品。

1干烧—红外检测法

1.1基本原理

岩样在10%盐酸液中，经加热除去碳酸盐，经水洗，除尽氯离子后，在80c烘千，然后在高温氧

气流中将有机碳燃烧转化成二氧化碳气体，用红外检测器检测，再经微机计算，显示并打印出岩样中

有机碳含里值。

1.2仪器设备

1,2.1LecoCS一244碳硫测定仪。

1.2.2分析天平:感量万分之一克。

1.2.盆增祸(专用)。

1.2.4水浴锅。

12，苏过滤盒(自制、耐酸、接真空泵减压抽滤)

1.2.6真空泵。

1.2.7有格托盘(自制)。

12.肠烘箱。

1.2，氧气钢瓶(氧纯度99.99)。

1.3分析试剂_

1.3.1盐酸(分析纯)。

1.3.2无水高氯酸镁(分析纯)。

1.a.3二氧化碳吸收剂。

1.3.‘玻璃纤维。

1昌5脱脂棉。

1.3.6催化}IjtLeco公司专利)。

1.3.7纯铁屑CC<0.002%，s<0.0005%)。

!3.8纯钨粒(拉径0.45-0.55mm)。

1.氛，碳标准钢样几种。

1.3.10盐酸:10%(体积比)。

1.4分析步骤

1.4.1样品处理

1.4.1.1碎样:样品磨碎至拉径小于或等于0.15mm,

1.4.1.2称样:用感ft万分之一克天平称取样品(0.25一。.58)，放人托盘中的堆涡里。

，，招.1.3分解碳酸盐:功%盐酸加人托盘里，使酸液慢慢渗人增塌润湿样品，酸液面超过样品5一

lomm，放置8h后，加热托盘，使酸液保持80℃往增塌里慢慢滴人10/0a盐酸，勿使样品溅出，直至样

品无气泡产生，再过半小时，取出托盘。

1.4.1.4水洗:增涡按顺序在过滤器上用40m1蒸馏水洗，勿使样品随液面溢出柑竭，洗完，按顺序

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中华人民共和国地质矿产部1987一。5-”发布”BT一to一们实施

DZ妇-87

放增塌人盘。

1.4.1.5烘干:柑祸在80C烘箱中烘10一12h，待用;

】4.2仪器准备

f4.2.1检查各吸收剂(1.3.3一1.3.6)效能。

1.4.2.2合上测量单元ON键，输人日期。

1.4.2.3系统检查:按仪器操作说明书进行。

1.4.2.4测量单元至少预热2h,氧气流接通(表压达2.4x105Pa或2.46kgf/cma)至少1.5h。样

品分析前1小时，合上燃烧炉单元ON键。

1.4.2.5仪器标定:分析含碳在0.06-1.00%的高、中、低三种标样达到标准误差要求。

1.4.2.6空白检查、经酸处理的空斌塌加人纯铁屑1g,纯钨拉1一2g.由仪器测定，其分析结果

碳含盘不大于0.01%.

1.4.3样品分析

1.4.3.1'于样品柑塌中加人纯铁屑0.6-"1g。纯钨拉1一2g,

1.4.名.2控制台输人样品重量。

1.4.3.3柑祸置燃烧架上，按UP/Down(或ANALYZE)键，仪器分析样品。127s之内，控

制台显示打印分析数据。

1.4.3.4分析5个样品后，清刷燃烧管，分析20个岩样后，用碳标准钢样校验仪器。

1.二‘关机

1.4.4.1关闭燃烧炉电源。

1.4.4.2清刷燃烧管。

1.4.4.3打印仪器监控数据。

1.4.4.4关上氧气阀。

1.4.4.5关闭测量单元电源。

1.肠注意事项

1.5.1称样量，煤样:0.03^"0.1g,碳酸盐样:0.3-y0.5g,

1.0误差范围

同2.7的规定。

千烧重t法

2，‘基本原理

岩样经10%盐酸处理，除去碳酸盐矿物后，用酸洗石棉过滤，热水洗至无氛离子，转人瓷舟，在

80C'烘箱内烘干。置管式炉中通氧气燃烧。生成之二氧化碳被烧碱石棉吸收。由吸收管之增重，计算

有机碳的含量。

22仪器设备

2.2.1分析天平，感量万分之一克。

2，2之玻璃烧杯，50MI。

2.23三角漏斗。

22.4瓷舟。

22.5烘箱。

2.2.6仪器装置:见图1。

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图1干烧重里法侧定有机碳仪器装置示意图

1一氧气钢瓶，2一安全瓶，3一洗气瓶(内盛40%氢氧化钠溶液》‘

‘

4一干燥塔(内装无水抓化钙).5一专式燃烧炉及石英管.6一硫吸收

瓶(内盛3环过暇化氢)，7一钾球(内盛10%硝酸银).8一钾球(内

盛浓硫酸)书，一大U形管(内盛无水高抓酸镁).10,-11称tu形

管(进气端装人213管烧碱石棉，出气端装人1f3管无水高叙酸镁.

用以吸收反应所生成之二饭化碳和水分),12-U形管(装人试刑与切、

.“相同。但方向相反，以吸收回流空气中的二氧化破)

之.3分析试剂

2.3.1盐酸:10%(体积比)。

2.3.2烧碱石棉:粒度0.45-0.55mm。

2.3.3酸洗石棉(分析纯):900一1000℃下灼烧2h后，冷却。

2.盆4无水高氯酸镁(化学纯)。

2.3.5无水氯化钙(化学纯)。

2.3.6过氧化氢:3%，10m130%过氧化氢+90m1水。

2.3.7浓硫酸(分析纯)。

2.3.8硝酸银溶液:10%n

2.3.,9氢氧化钠溶液:40%,40g氢氧化钠溶于loomI水中。

2.4分析步骤

2.4二样品处理

2.4.1.1碎样:样品磨碎过筛，拉径小于或等于0.15mm,

2.4.1.2称样:用感量万分之一克天平称取样品0.5g于loomI烧杯中。

2.4.1.3分解碳酸盐:往烧杯中先滴人10%盐酸至无气泡，加人40rn110%盐酸后，置电热板上加

热至微沸20mino

2.4.1.4过滤:三角漏斗中用酸洗石棉过滤酸液，并用热蒸馏水洗至无抓离子。

之4.1.与转移:残渣和石棉及擦净漏斗之石棉全部转到瓷舟内。

之.4.百。.烘千:瓷舟放在即℃烘箱内烘干。

2.4.2按树定样品手续恒重称量u形管，测定空白值。

之4忿灼烧

2.4.3.1管式炉升温至1000-1100*c,通人氧气，控制气流速度在1~2个气泡/s,

2.4.8.之检查系统有无.偏气，并将系统内空气赶净，接上已恒重的u形管。

2.4.3.8装有样品的瓷舟送人管式炉石英管中。通氧气，打开二个u形管的活塞。1一2min后，

将瓷舟推人高温区，继续灼烧10min，关闭u形管活塞。

02妇一盯

2.4.4绷布轻轻擦净称量u形管，放人干燥器内，2一3min后称量。

2.4.5换上另二个已恒重的u形管分析下一个样品，或关闭氧气阀结束分析。

念.肠注意事项

2.压，I含有难分解碳酸盐矿物的样品，加热后，放置3一4h，以使碳酸盐分解完全。

之.万.2每天必须先测空白，待空白值稳定后，再分析试样。

2.5..橡皮塞、橡皮管应用40氢氧化钠溶液在60℃下浸泡2h，用1，4硫酸煮沸，再用清水煮沸

数分钟洗净后再用。

之..‘母新装填的称量管，应先在仪器上空抽数小时，然后恒重。

2，母计算

有机碳含量按下式计算:

(A一B)x0.2727

有机碳(%》=一x100

甲

式中:A—吸收管增重克数，9，

刀—空白克数，g:

W=试样重鼠，9。

。2727-1g氧化碳中碳的克数。

乞1，误差

平行试验允许误差范围见下表:

含t范围绝对误差相对误差

<03<0.03

03~05<IS

口，5一1(!2

1-3<10

>3《B

3漫烧重t法

8.1墓本原理

岩石样经稀磷酸处理除去碳酸盐后，在浓度不低于50%的硫酸溶液中，加铬酸加热氧化试样中的

有机物。用烧碱石棉吸收生成之二氧化碳，以U形吸收管之增重，计算有机碳的含量。

3.2仪器装t

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图2湿烧重量法测定有机碳仪器装置图

I一洗气瓶(盛有40氢氧化钠溶液)t2一千燥塔(内装钠石灰);

3一二通活塞,4一500MI平底圆烧瓶，5一25cm蛇形冷凝管,8一SOMI

分液漏斗;7一洗气瓶(盛有铬一硫混合酸);8一钾球(盛有10%硝酸

银)。9一钾球(盛有浓硫酸)。10-U形管(内装无水高氯酸镁),11,

12-称最U形管(2/3装有烧碱石棉，1/3装有无水高抓酸镁)，

13-称IRU形管(所装试剂与11,12相同，方向相反),14-安全瓶;

l5一气袍计数瓶;is一三通活塞

3.3分析试剂

3.3.1磷酸:10%,loml磷酸加人loom1蒸馏水中。

3.3.2浓硫酸

3,3.3三氧化铬一硫酸混合液:12g三氧化铬溶于15m1浓硫酸后，倾人30M嗦馏水中。

3.3.4无水高氯酸镁。

3.3.5三氧化铬溶液:50%,50g试剂级三氧化铬溶于loom1蒸馏水中。

3.3.6烧碱石棉:粒径0.8一1.4mm。

3.3.1石肖酸银溶液:10%,log硝酸银溶于loomI蒸馏水中，再加人几滴硝酸。

3.3.8氢氧化钠溶液:40%,40g氢氧化钠溶于loom1蒸馏水中。

3.3.9钠石灰。

3.4分析步骤

3.4.1试样测定前准备

按图将仪器装妥后，检漏:夹住瓶1之前气管、开启除分液漏斗6外所有活塞，进行抽气，直到

瓶15在3一5min内无气泡出现，此时可认为系统不漏气。

开启瓶1之进气许，调节气流速度至每秒钟3一4个气泡，抽气20min，依次关闭10,11,12,

13活塞，然后取下称RU形管11,12，打开一下活塞使之与大气平衡。用纱布擦净后，1一2min后

称量。如此反复操作，直到恒重。

然后，按测定手续测定空白值至小于lmg后，再进行试样侧定。

3.4.2试样测定

称取。.5000一2.0000g试样，放人烧瓶4中。沿壁加人10m110磷酸。轻轻摇动到样品不沾瓶底。

如有小气泡不断出现，再补加5m110%磷酸，后用洗瓶沿瓶壁加人约1一2m]磷酸，然后将烧瓶4

装到系统上去。此时称最管11.12不接在系统中，关闭活塞3与6，开启冷却水和U形管10活塞，使之

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通向大气。小心加热微沸分解碳酸盐，直到钾球中无气泡出现，此时碳酸盐已分解完全。将10与13接

通，先抽气，然后停止加热。开启活塞3，调节气流速度至每秒约3一4个气泡，继续抽气20min,

然后依次关闭10,13。至此，碳酸盐已处理完毕、

装上当日恒重过之称量管ill12，开启10以后所有活塞。在抽气的情况下，从分液漏斗中缓缓加

人10m150%三氧化铬溶液及35M1浓硫酸。注意不使空气进人系统。然后再向分液漏斗内加入少量蒸

馏水，以防止活塞咬住。开启活塞3，使系统内压力与大气平衡，再依次关闭活塞3、10,13，开启活

塞16与大气相通。小心加热煮沸试样。待钾球中有气流通过时，开启活塞10,13，此时瓶4中产生的

气休经过10,11,12,13而通向大气，继续加热，直到钾球中不再出现气泡为止。此时可认为试样中

有机物已分解完全。使三通16接通抽气泵，停止加热，小心开启活塞3，调节气流速度到钾球内每秒

2~3个气泡，继续抽气20min,

抽气完毕后，依次关闭10,11,12,13,取下称量管11,12，打开一下活塞使之与大气平衡，用

绸布擦净放人干燥器内，2，3min后称量。

35注意事项

3,5.f当碳酸盐含量很高时，应提前数小时或隔天将样品处理好，使碳酸盐分解完全。

3.5.2当样品含卤素元素很高时，每测定完一只样品，必须更换一次钾球，才能保证数据可靠。

3.5.3每天进行工作前，检漏、恒重、作空白。待空白值小于1m8后，才能进行分析试样。

3.5:4新橡皮管、橡皮塞要进行处理:在40%氢氧化钠溶液中浸泡1~2h，再煮沸数分钟，然后

用清水冲洗并煮数分钟后，凉干，供使用。

3.6计算

有机碳含量按2.6公式计算:

3.了误差

同2了的规定。

附加说明:

本标准由中华人民共和国地质矿产部石油地质海洋地质局提出。

本标准由地质矿产部石油地质中心实验室归口。

本标准由地质矿产部石油地质中心实验室负责组织起草。

本标准委托石油地质中心实验室负责解释。