使(shi)用(yong)高頻紅外碳硫(liu)分析(xi)儀(yi)分析(xi)土(tu)壤中(zhong)的碳硫(liu)元(yuan)素(su)

1 緒(xu)言(yan)

檢(jian)測(ce)土(tu)壤中(zhong)的碳硫(liu)元(yuan)素(su)含(han)量(liang)是農業(ye)、環境(jing)科(ke)學與可(ke)持續(xu)發(fa)展領(ling)域中(zhong)的壹(yi)項核心(xin)任(ren)務(wu)。這(zhe)壹(yi)檢(jian)測過(guo)程至關(guan)重要，因(yin)為它(ta)不僅直接反(fan)映了(le)土壤(rang)的健(jian)康(kang)狀況(kuang)和肥(fei)力(li)水(shui)平，為土(tu)壤(rang)管(guan)理和改良提(ti)供科(ke)學依據(ju)，還(hai)關(guan)乎到植物的營(ying)養需(xu)求(qiu)，確保植物能(neng)夠(gou)獲(huo)取(qu)足夠的碳和硫(liu)元(yuan)素(su)以(yi)支(zhi)持其正(zheng)常的生(sheng)長(chang)和(he)發(fa)育(yu)，從(cong)而保障農作(zuo)物(wu)的產(chan)量(liang)和品(pin)質(zhi)。此外，土(tu)壤(rang)中(zhong)的碳硫(liu)元(yuan)素(su)含(han)量(liang)還是評估土壤(rang)汙(wu)染狀況(kuang)的重(zhong)要指標，通過(guo)監(jian)測(ce)這(zhe)些元素(su)的含(han)量(liang)變(bian)化(hua)，我們可(ke)以及時發(fa)現(xian)並(bing)應對(dui)潛(qian)在的土(tu)壤(rang)汙染問(wen)題(ti)，保護(hu)生(sheng)態環(huan)境(jing)和(he)人(ren)類(lei)健康(kang)。綜(zong)上所(suo)述(shu)，檢(jian)測(ce)土壤(rang)中(zhong)的碳硫(liu)元(yuan)素(su)含(han)量(liang)是維護(hu)土壤(rang)質量(liang)、合(he)理利用土地(di)資源、保障食(shi)品(pin)安(an)全以及(ji)實現(xian)農(nong)業(ye)和環(huan)境可(ke)持續(xu)發(fa)展的關(guan)鍵步(bu)驟。

當(dang)前(qian)，行(xing)業(ye)內普(pu)遍采(cai)用(yong)高頻紅外法(fa)檢(jian)測土(tu)壤中(zhong)的碳硫(liu)元(yuan)素(su)含(han)量(liang)。該方(fang)法(fa)主(zhu)要步(bu)驟為(wei)：經(jing)過(guo)凈化(hua)後(hou)的純(chun)凈氧氣(qi)進入燃燒室(shi)，燃燒室(shi)中(zhong)預(yu)先放置(zhi)在(zai)陶瓷(ci)坩堝(guo)中(zhong)的土(tu)壤(rang)樣品(pin)通過高頻感(gan)應爐(lu)加熱，使(shi)得樣品(pin)中(zhong)的碳（C）、硫(liu)（S）在(zai)富(fu)氧(yang)條(tiao)件(jian)下(xia)轉化(hua)成(cheng)CO₂和SO₂，所(suo)生(sheng)成(cheng)的CO₂和(he)SO₂以(yi)及載氣(qi)組成(cheng)的混合(he)氣(qi)體通過除(chu)塵除水(shui)凈化(hua)裝置後(hou)進入(ru)到(dao)相(xiang)應的光(guang)學檢測(ce)單(dan)元進行(xing)檢(jian)測(ce)，檢測信號(hao)通(tong)過數(shu)據(ju)處(chu)理後即(ji)可(ke)得到碳、硫(liu)元(yuan)素(su)的百(bai)分含量(liang)，含有CO₂、SO₂和(he)O₂的殘(can)余(yu)氣(qi)體經(jing)過(guo)吸收裝置後(hou)由專(zhuan)用管(guan)路(lu)排出(chu)。傳統的滴(di)定(ding)法檢(jian)測土(tu)壤中(zhong)的碳硫(liu)元(yuan)素(su)含(han)量(liang)，由於存在(zai)操(cao)作(zuo)繁(fan)瑣(suo)、誤(wu)差(cha)來源多、檢(jian)測(ce)時間長(chang)以(yi)及(ji)實(shi)驗(yan)條(tiao)件(jian)要求(qiu)高等(deng)諸(zhu)多缺(que)點(dian)，已經(jing)較(jiao)少被(bei)采(cai)用(yong)。

2 實(shi)驗(yan)部(bu)分

高頻紅外碳硫(liu)分析(xi)儀(yi)銳意5S

陶瓷(ci)坩堝(guo)：使(shi)用(yong)前(qian)於1100攝(she)氏(shi)度(du)灼燒(shao)2小(xiao)時 以上，隨爐冷卻後(hou)置於幹(gan)燥(zao)器中(zhong)備(bei)用；

助熔劑(ji)：純鐵，純錫 ，純鎢。

2.2樣(yang)品(pin)處(chu)理

土(tu)壤(rang)粉(fen)末(mo)經(jing)天(tian)平稱(cheng)重(zhong)後直接投(tou)樣(yang)分析(xi)測(ce)試，無需(xu)特(te)殊(shu)處理，本實驗(yan)選(xuan)擇(ze)的是樣品編號(hao)GSS-32、GSS-7a、GSS-34的原(yuan)料(liao)樣品(pin)（非標準物質(zhi)）進行(xing)碳、硫(liu)元(yuan)素(su)檢(jian)測‌。

2.3實(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)和(he)步(bu)驟

2.3.1 分析(xi)前(qian)準備(bei)

儀(yi)器開(kai)機，依(yi)次(ci)打開(kai)動力(li)氣(qi)（工業(ye)氮氣(qi)）和載氣(qi)（氧氣(qi)）氣(qi)瓶，打開(kai)儀器電(dian)源預(yu)熱，預(yu)熱壹(yi)小(xiao)時待(dai)儀(yi)器穩定(ding)後，打(da)開(kai)計(ji)算機電(dian)源進入(ru)軟件(jian)，設定(ding)合(he)適(shi)的分析(xi)參(can)數(shu)。

2.3.2 空(kong)白試(shi)驗(yan)

儀(yi)器基(ji)線(xian)穩(wen)定(ding)後，進(jin)行(xing)空(kong)燒做(zuo)樣(yang)，用空(kong)的坩堝(guo)做(zuo)實(shi)驗(yan)，重(zhong)復(fu)５ ～ ６ 次(ci)，觀察曲線(xian)穩(wen)定(ding)性。待(dai)系統穩(wen)定(ding)下(xia)來後，在(zai)空(kong)坩堝(guo)中(zhong)加入助熔劑(ji)進行(xing)分析(xi)測(ce)定(ding)系統碳、硫(liu)的空(kong)白值(zhi)，並(bing)進行(xing)空(kong)白補(bu)償(chang)。

2.3.3 稱(cheng)樣(yang)

稱(cheng)重(zhong)使(shi)用(yong)的是梅特(te)勒(le)AL104萬(wan)分之壹(yi)天(tian)平，將陶瓷(ci)坩堝(guo)放置(zhi)於天(tian)平上，去皮(pi)後稱(cheng)取(qu)0.08g左右土(tu)壤(rang)粉末(mo)樣(yang)品(pin)，依次(ci)加入2g左(zuo)右純(chun)鎢、0.15g左(zuo)右純錫(xi)以(yi)及0.3g左(zuo)右純鐵助熔劑(ji)。

梅特(te)勒(le)AL104萬(wan)分之壹(yi)天(tian)平

2.3.2 樣(yang)品(pin)測(ce)試

將(jiang)陶瓷(ci)坩堝(guo)以(yi)及所(suo)盛(sheng)樣品(pin)與助熔劑(ji)放至(zhi)儀(yi)器高頻感(gan)應爐(lu)中(zhong)，點(dian)擊軟件(jian)上開(kai)始分析(xi)按(an)鈕，儀器按照(zhao)分析(xi)自(zi)動流(liu)程進行(xing)碳、硫(liu)元(yuan)素(su)的熔(rong)融(rong)分析(xi)，繪制(zhi)分析(xi)曲線(xian)，通(tong)過(guo)已經(jing)建(jian)立(li)的分析(xi)方(fang)法計(ji)算並(bing)輸出(chu)碳、硫(liu)的含(han)量(liang)。

按(an)確定(ding)的實(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)，對(dui)GSS-32、GSS-7a、GSS-34號(hao)樣(yang)品的碳、硫(liu)含(han)量(liang)分別連(lian)續(xu)進(jin)行(xing)了(le)兩(liang)次(ci)測試。

2.3.5 測(ce)定(ding)結果數(shu)據(ju)

2.3.6樣(yang)品(pin)釋(shi)放曲線(xian)

2.3.7 分析(xi)中(zhong)使(shi)用(yong)到的耗材

碳硫(liu)分析(xi)用(yong)陶瓷(ci)坩堝(guo)：使(shi)用(yong)前(qian)於1100攝(she)氏(shi)度(du)灼燒(shao)2小(xiao)時以上，隨爐冷卻後(hou)置於幹(gan)燥(zao)器中(zhong)備(bei)用；

助熔劑(ji)：純鐵，純錫 ，純鎢。

3 結(jie)論

使(shi)用(yong)紅外碳硫(liu)分析(xi)儀(yi)測試(shi)土壤(rang)中(zhong)碳硫(liu)元(yuan)素(su)，具(ju)有分析(xi)速度(du)快、步(bu)驟簡(jian)單(dan)、分析(xi)結(jie)果可(ke)信度(du)高等(deng)優點(dian)，可(ke)以替代(dai)傳統的滴(di)定(ding)檢測(ce)法成(cheng)為土壤中(zhong)碳硫(liu)元(yuan)素(su)分析(xi)的主(zhu)流(liu)方(fang)法(fa)。