标准号：T/CNFPIA 2005-2024
标准名称：木材与木制品碳含量测定方法
团体名称：中国林产工业协会
发布日期：2024年10月08日
实施日期：2024年10月08日
术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
总碳totalcarbon
木材与木制品中碳元素的总量。
注：包括有机态碳量和无机态碳量。
总有机碳totalorganiccarbon
木材与木制品中以有机态形式存在的碳元素的总量。
总无机碳totalinorganiccarbon
木材与木制品中以无机态形式存在的碳元素的总量。
注：包括碳酸盐或碳酸氢盐等形式存在的碳元素。
方法描述
适量木材与木制品试样在高温、富含氧气条件下氧化反应为二氧化碳气体，导入非色散红外检测器测定其红外吸收光谱强度、外标法定量测定其总碳。木材与木制品中总无机碳极低，低于总碳测定结果的允许误差，总有机碳以总碳表示。
试剂
5.1水：至少为符合GB/T6682规定的二级水纯度蒸馏水或去离子水。
5.2盐酸：分析纯，质量分数36%~38%。
5.3盐酸溶液（1+4）：将1体积盐酸（5.2）与4体积水（5.1）混合。
5.4葡萄糖（C6H12O6）：基准试剂或优级纯。
5.5无二氧化碳水：使用前按GB/T603用水（5.1）制备。
5.6氧气：纯度大于99.99%。
仪器和设备
6.1总有机碳测定仪：配有非色散红外吸收（NDIR）检测器，分解炉控温精度1050℃±10℃。
6.2样品舟：通常为陶瓷、石英、银质或锡箔等材质。
6.3电子天平：感量0.01g。
6.4电子天平：感量0.02mg。
6.5烘箱：控温精度105℃±2℃。
6.6马弗炉：控温精度1050℃±10℃。
6.7破碎机：可将样品至少破碎至40目。
6.8标准筛：40目（孔径0.425mm），不锈钢材质。
6.9干燥器。
6.10广口瓶。
6.11称量瓶。
试样制备
7.1对于普通木材与木制品，按图1所示，在样品上选取9个取样点（A1~A9）（每个取样点分别制取具有完整厚度的试样约25g，用电子天平（6.3）称重，并混合）。当取样遇缺陷时，适当移动取样位置并避开缺陷位置取样。
标引序号说明：
l——样品长度；
w——样品宽度。
图1普通木材与木制品取样位置示意图
7.2对于地板或类似产品，取3块板，沿长轴方向分别在每块板长度的1/3、1/2、2/3位置制取具有完整厚度的试样约25g，用电子天平（6.3）称重，并混合。当取样遇缺陷时，适当移动取样位置并避开缺陷位置取样。
7.3将试样放入洁净的破碎机（6.7）中粉碎，并使其完全通过标准筛（6.8），充分混匀后，按四分法缩分为每份约25g。取对角2份，分别密封于广口瓶（6.10）中，1份用于总碳测定，1份用于含水率测定。
测定步骤
试样含水率测定
按GB/T36055—2018的规定测定试样（7）湿基含水率。
样品舟的准备
若使用陶瓷舟或石英舟（6.2）时，应将样品舟浸入盐酸溶液（5.3）中浸泡10min，取出后以无二氧化碳水（5.5）冲洗干净，置于1050℃马弗炉（6.6）中灼烧20min，于干燥器（6.9）中冷却至室温备用。银舟、锡箔舟（6.2）不应清洗，直接使用。
试样准备
标准试样
将适量的葡萄糖（5.4）置于称量瓶（6.11）中，于烘箱（6.5）中在105℃条件下至少干燥3h，取出称量瓶（6.11）加盖，再置于干燥器（6.9）中冷却至室温。用电子天平（6.4）分别准确称取5.00mg、10.00mg、15.00mg、20.00mg、25.00mg、30.00mg（其对应的碳质量为2.00mg、4.00mg、6.00mg、8.00mg、10.00mg、12.00mg）干燥后葡萄糖置于样品舟（8.2）中待测。
试样
用电子天平（6.4）分别称取10.00mg~20.00mg（精确至0.02mg）试样（7）3份于样品舟（8.2）中，置于干燥器（6.9）中待测。
测定条件
由于测定结果取决于所使用的仪器，因此，无法给出分析条件的普遍参数。采用下列工作参数已被证明对测定是合适的。
总有机碳测定仪的分解炉温度：1050℃；
总有机碳测定仪的氧气分压：0.1MPa。
试样测定
按本文件8.4的规定设置总有机碳测定仪（6.1）的温度和氧气（5.6）分压工作参数，仪器状态正常后，分别放入空白样品舟（8.2）、标准试样样品舟（8.3.1）和试样样品舟（8.3.2）测定总碳。
数据处理与结果表示
标准曲线方程
根据标准试样碳元素的质量ms及相应二氧化碳的红外吸收峰面积As，通过最小二乘法拟合得到标准曲线方程式（1），其线性相关系数γ2应大于0.995。必要时，采用与试样碳元素质量相当的葡萄糖（8.3.1），按本文件8.4和8.5的规定检查或校准标准曲线。
AsA0＝k×ms+b（1）
式中：
As——标准试样二氧化碳的红外吸收峰面积；
A0——空白样品舟二氧化碳的红外吸收峰面积；
k——标准曲线的斜率；
ms——标准试样碳元素的质量，单位为毫克（mg）；
b——标准曲线的截距。
试样总碳的计算
根据试样的质量m和二氧化碳的红外吸收峰面积A，按式（2）计算试样总碳。
ωTC＝(（A-A_0-b）)/(k×m×（100-w）)×105（2）
式中：
ωTC——试样中总碳（以碳元素计），单位为克每千克（g/kg）；
A——试样的二氧化碳的红外吸收峰面积；
A0——空白样品舟二氧化碳的红外吸收峰面积；
b——标准曲线的截距；
k——标准曲线的斜率；
m——试样的质量，单位为毫克（mg）；
w——试样的湿基含水率，单位为百分比（%）。
测定结果的最大误差按式（3）计算：
ωσ＝max（︱ˉωTC－ωTC1︱,︱ˉωTC－ωTC2︱,︱ˉωTC－ωTC3︱）（3）
式中：
ωσ——结果最大误差，单位为克每千克（g/kg）；
ˉωTC——试样中总碳的平均值（即样品中总碳），单位为克每千克（g/kg）；
ωTC1、ωTC2、ωTC3——试样1、试样2、试样3中的总碳（以碳元素计），单位为克每千克（g/kg）。
试样测定结果的允许误差为10.0g/kg，若最大误差大于10.0g/kg，应重新测定。
样品中总有机碳表示
木材与木制品中总无机碳极低，低于总碳测定结果的允许误差，总有机碳以总碳表示，按式（4）计算，结果保留一位小数。
ωTOC＝(〖ω〗_TC1++)/3（4）
式中：
ωTOC——样品中总有机碳（以碳元素计），单位为克每千克（g/kg）。
ωTC1、ωTC2、ωTC3——试样1、试样2、试样3中的总碳（以碳元素计），单位为克每千克（g/kg）。
报告
报告应包括下列信息。
测试实验室：
——实验室名称和地址；
——联系方式。
样品描述：
——名称、类型；
——形状、包装方式。
测定结果：
——样品湿基含水率；
——样品的总碳；
——样品的总有机碳。
测定条件及设备：
——试样质量；
——分析仪器名称、测定条件。
执行标准。
起草单位：中国林业科学研究院木材工业研究所、浙江升华云峰新材股份有限公司、山东新港企业集团有限公司、千年舟新材科技集团股份有限公司、德华兔宝宝装饰新材股份有限公司、韩师傅集成家居有限公司、国家林业和草原局华东调查规划院、威盛亚(上海)有限公司、小森新材料科技有限公司、苏州大卫木业有限公司、中林时代控股有限公司。
起草人：劳万里、朱安明、李晓玲、段新芳、吕斌、翟东群、潘锦垭、魏明、陆铜华、詹先旭、韩宗利、李玉峰、梁长里、蒋卫、姜圣波、戈红。