T/CNFPIA 2005-2024 木材与木制品碳含量测定方法

ICS 79.040
CCS B 60
团体标准
T/CNFPIA 2005—2024
木材与木制品碳含量测定方法
Determination of carbon content in wood and wood-based products
2024 - 10 - 08 发布2024 - 10 - 08 实施
中国林产工业协会发布

目 次
前言.....................................................................................................................................................................II
1 范围................................................................................................................................................................1
2 规范性引用文件........................................................................................................................................... 1
3 术语和定义................................................................................................................................................... 1
4 方法描述....................................................................................................................................................... 1
5 试剂................................................................................................................................................................2
6 仪器和设备................................................................................................................................................... 2
7 试样制备....................................................................................................................................................... 2
8 测定步骤....................................................................................................................................................... 3
9 数据处理与结果表示................................................................................................................................... 3
10 报告..............................................................................................................................................................4

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II
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本文件由中国林产工业协会提出。
本文件由中国林产工业协会标准化技术委员会（CNFPIATC）归口。
本文件起草单位：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。
本文件主要起草人：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。

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木材与木制品碳含量测定方法
1 范围
本文件描述了木材与木制品中碳含量的非色散红外吸收光谱测定方法，包括试剂、仪器和设备、试
样制备、测定步骤、数据处理与结果表示以及报告。
本文件适用于木材与木制品碳含量的测定。
本文件不适用于以碳酸盐矿物为主要添加剂的木材与木制品碳含量的测定。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，
仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本
文件。
GB/T 603 化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备
GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法
GB/T 36055—2018 林业生物质原料分析方法含水率的测定
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
总碳total carbon
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。
3.2
总有机碳total organic carbon
木材与木制品中以有机态形式存在的碳元素的总量。
3.3
总无机碳total inorganic carbon
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。
4 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
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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。
5 试剂
5.1 水：至少为符合GB/T 6682 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/T 603 用水（5.1）制备。
5.6 氧气：纯度大于99.99%。
6 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。
7 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
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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。
8 测定步骤
8.1 试样含水率测定
按GB/T 36055—2018的规定测定试样（7）湿基含水率。
8.2 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。
8.3 试样准备
8.3.1 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。
8.3.2 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。
8.4 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。
a） 总有机碳测定仪的分解炉温度：1050℃；
b） 总有机碳测定仪的氧气分压：0.1MPa。
8.5 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。
9 数据处理与结果表示
9.1 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），
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按本文件8.4和8.5的规定检查或校准标准曲线。
As A0＝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。
9.2 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＝ （�−�0−�）
�×�×（100−�）
×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（︱�TC－ωTC1︱,︱�TC－ωTC2︱,︱�TC－ωTC3︱） （3）
式中：
ωσ——结果最大误差，单位为克每千克（g/kg）；
�TC——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。
9.3 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＝ �TC1+�TC2+�TC3
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（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）。
10 报告
报告应包括下列信息。
a） 测试实验室：
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——实验室名称和地址；
——联系方式。
b） 样品描述：
——名称、类型；
——形状、包装方式。
c） 测定结果：
——样品湿基含水率；
——样品的总碳；
——样品的总有机碳。
d） 测定条件及设备：
——试样质量；
——分析仪器名称、测定条件。
e） 执行标准。