使用高頻紅外碳硫分析儀分析土壤中的碳硫元素

1 緒言

檢測土壤中的碳硫元素含量是農(nong) 業(ye) 、環境科學與(yu) 可持續發展領域中的一項核心任務。這一檢測過程至關(guan) 重要，因為(wei) 它不僅(jin) 直接反映了土壤的健康狀況和肥力水平，為(wei) 土壤管理和改良提供科學依據，還關(guan) 乎到植物的營養(yang) 需求，確保植物能夠獲取足夠的碳和硫元素以支持其正常的生長和發育，從(cong) 而保障農(nong) 作物的產(chan) 量和品質。此外，土壤中的碳硫元素含量還是評估土壤汙染狀況的重要指標，通過監測這些元素的含量變化，我們(men) 可以及時發現並應對潛在的土壤汙染問題，保護生態環境和人類健康。綜上所述，檢測土壤中的碳硫元素含量是維護土壤質量、合理利用土地資源、保障食品安全以及實現農(nong) 業(ye) 和環境可持續發展的關(guan) 鍵步驟。

當前，行業(ye) 內(nei) 普遍采用高頻紅外法檢測土壤中的碳硫元素含量。該方法主要步驟為(wei) ：經過淨化後的純淨氧氣進入燃燒室，燃燒室中預先放置在陶瓷坩堝中的土壤樣品通過高頻感應爐加熱，使得樣品中的碳（C）、硫（S）在富氧條件下轉化成CO₂和SO₂，所生成的CO₂和SO₂以及載氣組成的混合氣體(ti) 通過除塵除水淨化裝置後進入到相應的光學檢測單元進行檢測，檢測信號通過數據處理後即可得到碳、硫元素的百分含量，含有CO₂、SO₂和O₂的殘餘(yu) 氣體(ti) 經過吸收裝置後由專(zhuan) 用管路排出。傳(chuan) 統的滴定法檢測土壤中的碳硫元素含量，由於(yu) 存在操作繁瑣、誤差來源多、檢測時間長以及實驗條件要求高等諸多缺點，已經較少被采用。

2 實驗部分

高頻紅外碳硫分析儀(yi) 銳意5S

陶瓷坩堝：使用前於(yu) 1100攝氏度灼燒2小時 以上，隨爐冷卻後置於(yu) 幹燥器中備用；

助熔劑：純鐵，純錫 ，純鎢。

2.2樣品處理

土壤粉末經天平稱重後直接投樣分析測試，無需特殊處理，本實驗選擇的是樣品編號GSS-32、GSS-7a、GSS-34的原料樣品（非標準物質）進行碳、硫元素檢測‌。

2.3實驗方法和步驟

2.3.1 分析前準備

儀(yi) 器開機，依次打開動力氣（工業(ye) 氮氣）和載氣（氧氣）氣瓶，打開儀(yi) 器電源預熱，預熱一小時待儀(yi) 器穩定後，打開計算機電源進入軟件，設定合適的分析參數。

2.3.2 空白試驗

儀(yi) 器基線穩定後，進行空燒做樣，用空的坩堝做實驗，重複５ ～ ６ 次，觀察曲線穩定性。待係統穩定下來後，在空坩堝中加入助熔劑進行分析測定係統碳、硫的空白值，並進行空白補償(chang) 。

2.3.3 稱樣

稱重使用的是梅特勒AL104萬(wan) 分之一天平，將陶瓷坩堝放置於(yu) 天平上，去皮後稱取0.08g左右土壤粉末樣品，依次加入2g左右純鎢、0.15g左右純錫以及0.3g左右純鐵助熔劑。

梅特勒AL104萬(wan) 分之一天平

2.3.2 樣品測試

將陶瓷坩堝以及所盛樣品與(yu) 助熔劑放至儀(yi) 器高頻感應爐中，點擊軟件上開始分析按鈕，儀(yi) 器按照分析自動流程進行碳、硫元素的熔融分析，繪製分析曲線，通過已經建立的分析方法計算並輸出碳、硫的含量。

按確定的實驗方法，對GSS-32、GSS-7a、GSS-34號樣品的碳、硫含量分別連續進行了兩(liang) 次測試。

2.3.5 測定結果數據

2.3.6樣品釋放曲線

2.3.7 分析中使用到的耗材

碳硫分析用陶瓷坩堝：使用前於(yu) 1100攝氏度灼燒2小時以上，隨爐冷卻後置於(yu) 幹燥器中備用；

助熔劑：純鐵，純錫 ，純鎢。

3 結論

使用紅外碳硫分析儀(yi) 測試土壤中碳硫元素，具有分析速度快、步驟簡單、分析結果可信度高等優(you) 點，可以替代傳(chuan) 統的滴定檢測法成為(wei) 土壤中碳硫元素分析的主流方法。