高频红外碳硫仪-郝辉

1、高频红外碳硫分析仪高频红外碳硫分析仪 陕西省地质矿产实验研究所陕西省地质矿产实验研究所 郝辉郝辉 2013.04.112013.04.11 高频红外碳硫分析仪（高频红外碳硫分析仪（CS-903CS-903） 主要内容主要内容 1.1.高频红外碳硫仪概述及工作原理高频红外碳硫仪概述及工作原理 2.2.仪器技术参数及组成仪器技术参数及组成 3.3.仪器的使用仪器的使用 4.4.日常维护日常维护 5.5.实例分析实例分析- -地矿样品中碳硫的快速测定地矿样品中碳硫的快速测定 一、高频红外碳硫仪概述一、高频红外碳硫仪概述 红外碳硫分析仪与高频感应燃烧

2、炉配套使用，能快红外碳硫分析仪与高频感应燃烧炉配套使用，能快 速、准确地测定钢、铁、合金、有色金属、水泥、矿石、速、准确地测定钢、铁、合金、有色金属、水泥、矿石、 玻璃及其它材料中碳、硫两元素的质量分数。是集光、机、玻璃及其它材料中碳、硫两元素的质量分数。是集光、机、 电、计算机、分析技术等于一体的高新技术产品，具有测电、计算机、分析技术等于一体的高新技术产品，具有测 量范围宽、分析结果准确可靠等特点。由于采用了计算机量范围宽、分析结果准确可靠等特点。由于采用了计算机 技术，仪器的智能化、屏幕显示的图、文及数据的采集、技术，仪器的智能化、屏幕显示的图、文及数据的采集、 处理等都达到了目前国内先

3、进水平，是诸多行业测定碳、处理等都达到了目前国内先进水平，是诸多行业测定碳、 硫两元素理想的分析设备。硫两元素理想的分析设备。 一、高频红外碳硫仪基本原理一、高频红外碳硫仪基本原理 CS-903CS-903系列高频红外碳硫分析仪，由自动恒压供氧装置系列高频红外碳硫分析仪，由自动恒压供氧装置 高频感应炉高频感应炉红外检测器红外检测器电子天平及打印机等组成。是电子天平及打印机等组成。是 一台能够分析快速且分析结果准确，可靠，实用的全自动一台能够分析快速且分析结果准确，可靠，实用的全自动 红外碳硫分析仪。其分析过程为，通过高频感应将样品在红外碳硫分析仪。其分析过程为，通过高频感应将样品在 高频炉中燃

4、烧，它含有的碳硫元素被转换成二氧化碳和二高频炉中燃烧，它含有的碳硫元素被转换成二氧化碳和二 氧化硫，以氧气为载体导入红外检测器，由红外探测器产氧化硫，以氧气为载体导入红外检测器，由红外探测器产 生电信号经放大后送单片机进行数据处理，最后显示分析生电信号经放大后送单片机进行数据处理，最后显示分析 结果并由打印机打印出碳硫（结果并由打印机打印出碳硫（% %）结果。）结果。 样品的燃烧样品的燃烧 样品的燃烧是检测分析中首先要解决的重要问题。如果样品烧不好，样品的燃烧是检测分析中首先要解决的重要问题。如果样品烧不好， 就不会有正确的分析结果，这一点是非常重要的。就不会有正确的分析结果，这一点是非常重要

5、的。 与仪器相配套的是高频感应炉，简称高频炉。它采用经典的与仪器相配套的是高频感应炉，简称高频炉。它采用经典的“三点式三点式” 电容反馈震荡电路。电路简洁，易起振，震荡稳定。振荡频率为电容反馈震荡电路。电路简洁，易起振，震荡稳定。振荡频率为 18MHz18MHz，感应加热速度快，感应加热速度快，1g1g样品在样品在3-5s3-5s内即可全部熔化。内即可全部熔化。 高频炉热量的来源与管式炉一样，它是由电能转化为热能，但加热原高频炉热量的来源与管式炉一样，它是由电能转化为热能，但加热原 理不同，高频炉是通过电子管振荡电路产生高频电磁场，对样品进行理不同，高频炉是通过电子管振荡电路产生高频电磁场，对

6、样品进行 感应，产生涡电流，从而产生焦耳热，是样品迅速升温熔化，所以称感应，产生涡电流，从而产生焦耳热，是样品迅速升温熔化，所以称 为高频感应炉，它较管式炉省电省时，同时也免除了管式炉长时间高为高频感应炉，它较管式炉省电省时，同时也免除了管式炉长时间高 温辐射之苦。温辐射之苦。 高频炉对管式炉难于燃烧的特殊样品，如不锈钢，高铬钢，高温合金，高频炉对管式炉难于燃烧的特殊样品，如不锈钢，高铬钢，高温合金， 中间合金，纯金属，矿石，炉渣，烧结矿，石墨以及非金属氧化物等，中间合金，纯金属，矿石，炉渣，烧结矿，石墨以及非金属氧化物等， 均有较好的燃烧效果。均有较好的燃烧效果。 助熔剂的选用助熔剂的选用

7、在硫碳分析中，助熔剂是必不可少的，加入一定量的助熔剂，一方面可降低在硫碳分析中，助熔剂是必不可少的，加入一定量的助熔剂，一方面可降低 样品的熔点，使样品易于燃烧，另一方面，助熔剂在燃烧过程中，有氧化放样品的熔点，使样品易于燃烧，另一方面，助熔剂在燃烧过程中，有氧化放 热作用，有助于样品燃烧温度的提高。热作用，有助于样品燃烧温度的提高。 钨粒及金属合金（如钨粒及金属合金（如WSn,W,Fe,SnWSn,W,Fe,Sn合用等）是高频炉常用的助熔剂，钨粒有合用等）是高频炉常用的助熔剂，钨粒有 较好的透气性和较高的热值，燃烧时不飞溅，具有降低碳硫释放速度，稳定较好的透气性和较高的热值，燃烧时不飞溅，具

8、有降低碳硫释放速度，稳定 碳硫分析结果的作用，燃烧后生成酸性三氧化钨，对消除硫的吸附有较好的碳硫分析结果的作用，燃烧后生成酸性三氧化钨，对消除硫的吸附有较好的 效果，使用中需注意碳硫空白值，尤其在分析低碳硫样品时。效果，使用中需注意碳硫空白值，尤其在分析低碳硫样品时。 工业纯铁也是一种很好的助熔剂，它在生铁、铁合金、不锈钢、耐热合金以工业纯铁也是一种很好的助熔剂，它在生铁、铁合金、不锈钢、耐热合金以 及其他特种材料的分析中有广泛的应用。及其他特种材料的分析中有广泛的应用。 三氧化钼对消除硫的吸附比三氧化钨有更好的效果，对于高铬钢、高锰钢的三氧化钼对消除硫的吸附比三氧化钨有更好的效果，对于高铬钢

9、、高锰钢的 分析，加入适量的三氧化钼（分析，加入适量的三氧化钼（0.05-0.1g0.05-0.1g）, ,能获得理想的硫分析结果。能获得理想的硫分析结果。 锡粒也可用于高频炉中，但加入量不宜过多（通常为锡粒也可用于高频炉中，但加入量不宜过多（通常为0.3g0.3g以下，且需与三氧以下，且需与三氧 化钼同时加入）。加入量过多产生的粉尘也多，这是对硫的检测分析是不利化钼同时加入）。加入量过多产生的粉尘也多，这是对硫的检测分析是不利 的。的。 氧气的净化氧气的净化 氧气的净化对碳硫分析是十分重要的。氧气中通常含有水分和二氧化氧气的净化对碳硫分析是十分重要的。氧气中通常含有水分和二氧化 碳及少量碳氢

10、化合物等杂质，对样品燃烧和碳硫检测都将产生不利影碳及少量碳氢化合物等杂质，对样品燃烧和碳硫检测都将产生不利影 响，需要加以清除。对于红外检测来说，水分对硫的检测影响则更大，响，需要加以清除。对于红外检测来说，水分对硫的检测影响则更大， 除了通常吸附影响外，还由于水蒸气对红外线的吸收峰与二氧化硫的除了通常吸附影响外，还由于水蒸气对红外线的吸收峰与二氧化硫的 吸收峰十分靠近，而严重干扰硫的测定。所以氧气的干燥对红外检测吸收峰十分靠近，而严重干扰硫的测定。所以氧气的干燥对红外检测 比其他检测方法有更高的要求。比其他检测方法有更高的要求。 消除氧气中的水分要采用高效变色干燥剂，二氧化碳要采用碱石棉吸消

11、除氧气中的水分要采用高效变色干燥剂，二氧化碳要采用碱石棉吸 收，对于超低碳硫的分析，氧气则需采用超纯氧气净化装置加以净化。收，对于超低碳硫的分析，氧气则需采用超纯氧气净化装置加以净化。 红外检测红外检测 CS-903CS-903系列高频红外碳硫分析仪是利用系列高频红外碳硫分析仪是利用CO2CO2与与SO2SO2对红外线的选择性吸收这一原理设计对红外线的选择性吸收这一原理设计 制造的。制造的。 红外线是指波长为红外线是指波长为0.78-1000um0.78-1000um的电测波，分为三个区域。近红外区域为的电测波，分为三个区域。近红外区域为0.78-2.5um0.78-2.5um， 中红外区为中

12、红外区为2.5-25um2.5-25um，远红外区为，远红外区为25-1000um25-1000um。绝大部分的红外仪器工作在中红外区。绝大部分的红外仪器工作在中红外区。 红外线的特性接近可见光，所以也称红外光。它与可见光一样直线传播，遵守光的反红外线的特性接近可见光，所以也称红外光。它与可见光一样直线传播，遵守光的反 射和投射定律。但它又不同于可见光，与可见光相比，它有三个显著特点：第一，在射和投射定律。但它又不同于可见光，与可见光相比，它有三个显著特点：第一，在 整个电测波谱中，红外波段的热功率最大；第二，红外线能穿透很厚的气层或云雾而整个电测波谱中，红外波段的热功率最大；第二，红外线能穿

13、透很厚的气层或云雾而 不致产生散射；第三，红外线被物质吸收后，热效应变化显著，且易于控制。不致产生散射；第三，红外线被物质吸收后，热效应变化显著，且易于控制。 许多物质如许多物质如CO2CO2与与SO2SO2对红外线都有选择性吸收，对红外线都有选择性吸收， CO2CO2的最大吸收波长位于的最大吸收波长位于4.26um4.26um， SO2SO2的最大吸收波长位于的最大吸收波长位于7.35um7.35um。 CO2CO2与与SO2SO2对红外线的吸收同样服从光的吸收定律：对红外线的吸收同样服从光的吸收定律： 朗伯比尔定律。所以红外分析与光度分析的基本原理是一样的。不同处是广度分析传朗伯比尔定律。

14、所以红外分析与光度分析的基本原理是一样的。不同处是广度分析传 感器是采用光电管，被测组分为有色溶液；而红外分析的传感器为红外探测器，被测感器是采用光电管，被测组分为有色溶液；而红外分析的传感器为红外探测器，被测 组分为气体，可称之谓组分为气体，可称之谓“气体比色气体比色”分析。分析。 红外检测红外检测 红外检测器是一个非常精密的气体分析装置，有红外光源、调制器、红外检测器是一个非常精密的气体分析装置，有红外光源、调制器、 滤光片、测量池、探测器及相关电路组成。滤光片、测量池、探测器及相关电路组成。 当样品未经燃烧时，只有氧气通过测量池，氧气对该特定波长当样品未经燃烧时，只有氧气通过测量池，氧气

15、对该特定波长 （4.26um4.26um、7.35um7.35um）的红外光不产生吸收，探测器接收的从红外光源）的红外光不产生吸收，探测器接收的从红外光源 发出的红外光线的能量最大。当试样开始燃烧后生成的发出的红外光线的能量最大。当试样开始燃烧后生成的CO2CO2与与SO2SO2随氧随氧 气进入测量池，对红外光进行吸收，探测器接收到的红外光能量随气进入测量池，对红外光进行吸收，探测器接收到的红外光能量随 CO2CO2与与SO2SO2浓度的增加而成指数衰减。以标准样品通过测量池时，探测浓度的增加而成指数衰减。以标准样品通过测量池时，探测 器接收到的能量为参比，经计算机数据处理后即可得到样品中碳硫

16、的器接收到的能量为参比，经计算机数据处理后即可得到样品中碳硫的 百分比含量。百分比含量。 高频红外碳硫仪硬件特点高频红外碳硫仪硬件特点 1 1、高频燃烧和红外检测部分分体设计；、高频燃烧和红外检测部分分体设计； 2 2、气路控制系统采用标准金属接插件，气路系统简洁，气密性好，控、气路控制系统采用标准金属接插件，气路系统简洁，气密性好，控 制阀采用日本制阀采用日本SMCSMC阀，系统连续分析阀，系统连续分析1010，00000000个样品无故障；个样品无故障； 3 3、独有的气路反吹设计，可连续分析上千个样品而不需清扫炉头。、独有的气路反吹设计，可连续分析上千个样品而不需清扫炉头。 4 4、高精

17、度气体数字质量流量控制器，不受温度、压力等外界因素影响，、高精度气体数字质量流量控制器，不受温度、压力等外界因素影响， 精度和稳定性均超过浮子流量计；精度和稳定性均超过浮子流量计； 5 5、红外探测装置采用独有的光电一体化设计，结构精巧耐用，可靠性、红外探测装置采用独有的光电一体化设计，结构精巧耐用，可靠性 和稳定性达到和稳定性达到J(J(军军) )级标准；级标准； 6 6、瑞士进口的调制电机，可连续工作、瑞士进口的调制电机，可连续工作3000030000小时无故障；小时无故障； 7 7、超微孔不锈钢金属粉尘过滤器，耐蚀、无需清洗长期使用。、超微孔不锈钢金属粉尘过滤器，耐蚀、无需清洗长期使用。

18、 软件特点软件特点： 1 1、系统最多可存储、系统最多可存储1010个碳通道、个碳通道、1010个硫通道个硫通道 2 2、独有的温度、压力、流量和峰宽补偿，系统稳定可靠。、独有的温度、压力、流量和峰宽补偿，系统稳定可靠。 其他：其他： 1 1、配备高精度千分位天平，系统可自动辨识德国塞多利斯、配备高精度千分位天平，系统可自动辨识德国塞多利斯、 上海天平、瑞士梅特勒和美国奥豪斯天平；上海天平、瑞士梅特勒和美国奥豪斯天平； 2 2、分析结果可外送微型打印机打印。、分析结果可外送微型打印机打印。 影响数据稳定的因素影响数据稳定的因素 1 1、坩埚、坩埚 2 2、灰尘、灰尘 3 3、称样量、称样量 4

19、 4、温度、温度 坩埚的影响坩埚的影响 坩埚的空白一直是碳硫分析人员坩埚的空白一直是碳硫分析人员 关注的热点。未经处理的坩埚空白关注的热点。未经处理的坩埚空白 从从10-100g/g10-100g/g不等。预处理过程中，不等。预处理过程中， 条件设置得当，坩埚空白可降至条件设置得当，坩埚空白可降至 1g/g1g/g以下。实验证明以下。实验证明, ,预处理时间长预处理时间长 短和温度高低对获得坩埚稳定的低短和温度高低对获得坩埚稳定的低 空白值至关重要。因此空白值至关重要。因此, ,经试验确定经试验确定, , 坩埚使用前一定要进行预处理坩埚使用前一定要进行预处理, ,并控并控 制合适的烘烧温度和时

20、间一般要在制合适的烘烧温度和时间一般要在 马弗炉中马弗炉中11001100下烘烧下烘烧4 h4 h从而最大程从而最大程 度降低坩埚空白对分析结果的影响。度降低坩埚空白对分析结果的影响。 灰尘的影响灰尘的影响 分析过程中灰尘的积累所造成的吸附也是影响分析结分析过程中灰尘的积累所造成的吸附也是影响分析结 果稳定性的重要因素，该影响在分析低含量样品时尤为明果稳定性的重要因素，该影响在分析低含量样品时尤为明 显。实验结果表明，随着分析次数的增加，灰尘引起的偏显。实验结果表明，随着分析次数的增加，灰尘引起的偏 差越来越大，而彻底清理掉灰过滤器中的灰尘后多次分析差越来越大，而彻底清理掉灰过滤器中的灰尘后多

21、次分析 结果与第一次分析结果一致。因此分析过程中，灰尘过滤结果与第一次分析结果一致。因此分析过程中，灰尘过滤 器中的灰尘积累应及时处理。器中的灰尘积累应及时处理。 称样量的影响称样量的影响 样品称重不同，其所含的样品称重不同，其所含的c c、s s的绝对质量就存在差别，的绝对质量就存在差别， 导致分析结果落在仪器校正曲线上区域的不同，从而造成导致分析结果落在仪器校正曲线上区域的不同，从而造成 分析结果的波动，尤其在分析仪器的上、下限附近时这种分析结果的波动，尤其在分析仪器的上、下限附近时这种 影响表现更为突出。另外，样品称重不同直接影响高频感影响表现更为突出。另外，样品称重不同直接影响高频感

22、应燃烧情况。碳硫仪的燃烧温度、状态不仅与高频炉本身应燃烧情况。碳硫仪的燃烧温度、状态不仅与高频炉本身 设计的功率有关，而且感应区内导磁物质的多少有关。燃设计的功率有关，而且感应区内导磁物质的多少有关。燃 烧温度不是持续恒定的，随着物质的熔化燃烧，感应量逐烧温度不是持续恒定的，随着物质的熔化燃烧，感应量逐 渐减少。例如，当分析某些难熔物质时，加入的助熔剂重渐减少。例如，当分析某些难熔物质时，加入的助熔剂重 量恒定，产生的热量恒定，此时过多的样品将会导致样品量恒定，产生的热量恒定，此时过多的样品将会导致样品 燃烧不完全，样品中的碳硫释放不完全。燃烧不完全，样品中的碳硫释放不完全。 温度的影响温度的

23、影响 温度对分析结果稳定性的影响主要体现在温度对分析结果稳定性的影响主要体现在3 3个方面：个方面： 首先，对粉尘过滤器的温度影响。在第首先，对粉尘过滤器的温度影响。在第2 2个因素中粉尘对个因素中粉尘对 分析气的吸附效果，相同的灰尘量温度越高，气体的吸附分析气的吸附效果，相同的灰尘量温度越高，气体的吸附 量越少；其次，气体分析的基础离不开气体状态方程，红量越少；其次，气体分析的基础离不开气体状态方程，红 外分析系统恒温控制的温度不同，会造成分析气体体积的外分析系统恒温控制的温度不同，会造成分析气体体积的 变化，从而一定量的分析气体在不同温度下通过固定长度变化，从而一定量的分析气体在不同温度下

24、通过固定长度 红外池的时间不同；另外，红外分析系统恒温控制温度的红外池的时间不同；另外，红外分析系统恒温控制温度的 不同，会造成红外光源的发射光强的波动，以及热释电检不同，会造成红外光源的发射光强的波动，以及热释电检 测器的输出的差异，从而影响了分析结果的稳定性。测器的输出的差异，从而影响了分析结果的稳定性。 使用注意事项使用注意事项 (1)(1)高频红外碳硫分析仪在使用前一定要预热高频红外碳硫分析仪在使用前一定要预热1.52 h1.52 h，使仪，使仪 器达到稳定的工作电流电压。器达到稳定的工作电流电压。 (2)(2)在正式分析样品前，要先分析几个样品使仪器的各个条在正式分析样品前，要先分析

25、几个样品使仪器的各个条 件稳定后在分析样品，得到的结果更稳定可靠。件稳定后在分析样品，得到的结果更稳定可靠。 (3)(3)动力氧气的压力不能太高，要保持在动力氧气的压力不能太高，要保持在0.1kPa0.1kPa以下，若压以下，若压 力太高，红外碳硫分析仪的气路就会爆裂。力太高，红外碳硫分析仪的气路就会爆裂。 (4)(4)测定样品时，要先分析几个标样，通过对标样的校准，测定样品时，要先分析几个标样，通过对标样的校准， 使试样的分析结果更稳定。使试样的分析结果更稳定。 (5)(5)红外碳硫分析仪外的干燥剂变色要及时更换，否则，仪红外碳硫分析仪外的干燥剂变色要及时更换，否则，仪 器内水分多，会影响仪

26、器的使用。器内水分多，会影响仪器的使用。 二、仪器技术参数及组成二、仪器技术参数及组成 技术指标：技术指标： 1 1、 测量范围：测量范围： 碳：碳：0.0001%-10.0000%(0.0001%-10.0000%(可扩至可扩至99.999%)99.999%) 硫：硫：0.0001%-2.000%(0.0001%-2.000%(可扩至可扩至99.999%)99.999%) 2 2、 准确度及精密度：准确度及精密度： 准确度：准确度： 碳符合碳符合ISO9556-94ISO9556-94标准标准 硫符合硫符合ISO4935-94ISO4935-94标准标准 精密度：精密度： 符合国家计量检定规

27、程符合国家计量检定规程JJG395-97JJG395-97标准标准 3 3、 分析时间：分析时间：25-6025-60秒可调，一般在秒可调，一般在3535秒左右秒左右 4 4、 最小读数：最小读数：0.00001%0.00001% 5 5、 电子天平：称量范围：电子天平：称量范围：100g100g以上以上 读数精度：读数精度：0.001g0.001g（可选配精度为（可选配精度为0.0001g0.0001g的电子天平）的电子天平） 二、仪器技术参数及组成二、仪器技术参数及组成 技术要求技术要求 1 1、 工作环境：室内温度工作环境：室内温度 10-3010-30 相对湿度相对湿度 小于小于75%

28、75% 2 2、 电源：要求接地良好电源：要求接地良好 电压电压 AC220VAC220V5%5% 频率频率 50Hz50Hz2%2% 3 3、 氧气：纯度氧气：纯度99.5%99.5% 输入压力输入压力 0.18MPa0.18MPa5%5% 载氧压力载氧压力 0.08MPa0.08MPa2%2% 4 4、 动力气：氧气动力气：氧气 输入压力输入压力 0.18MPa0.18MPa5%5% 5 5、 气体流量：顶吹氧流量气体流量：顶吹氧流量 1.0-2.0L/min1.0-2.0L/min 分析气流量分析气流量 3.0-4.0 L/min3.0-4.0 L/min 6 6、 干燥剂：高效变色干燥

29、剂干燥剂：高效变色干燥剂 高频红外硫碳仪的组成高频红外硫碳仪的组成 CS-903CS-903系列高频红外碳硫分析仪，由自动恒压供氧、高频系列高频红外碳硫分析仪，由自动恒压供氧、高频 感应炉、红外分析仪及电子天平四部分组成。感应炉、红外分析仪及电子天平四部分组成。 三、仪器的使用三、仪器的使用 工作环境要求工作环境要求 1.1.仪器应安置在干燥清洁的房间内，房间温度为仪器应安置在干燥清洁的房间内，房间温度为15-35.15-35. 2.2.工作台应坚固平稳，防止受震。工作台应坚固平稳，防止受震。 3.3.仪器应远离高强度磁场、电场，防止对仪器的干扰。仪器应远离高强度磁场、电场，防止对仪器的干扰。

30、 4.4.仪器必须有良好的接地线，为保护仪器性能的稳定，应加仪器必须有良好的接地线，为保护仪器性能的稳定，应加 装交流稳压电源。装交流稳压电源。 5.5.避免在有腐蚀性气体的环境中使用。避免在有腐蚀性气体的环境中使用。 分析前准备分析前准备 1.1.开机预热开机预热 2.2.供氧压力的调整供氧压力的调整 3.3.自检自检 4.4.仪器的校准仪器的校准 5.5.标准样品的选用标准样品的选用 操作步骤操作步骤 1.1.称样称样 2.2.加助熔剂加助熔剂 3.3.置样置样 4.4.分析分析 5.5.取坩埚取坩埚 四、日常维护四、日常维护 1.1.仪器所用的高氯酸镁用于吸水，当发现其结块后，需要将仪器

31、所用的高氯酸镁用于吸水，当发现其结块后，需要将 其更换。其更换。 仪器所用的碱石棉用于吸收仪器所用的碱石棉用于吸收CO2CO2，当发现其变成，当发现其变成 灰白色后要进行更换。灰白色后要进行更换。 仪器所用的催化剂稀土氧化铜，仪器所用的催化剂稀土氧化铜， 每年更换一次。每年更换一次。 2.2.玻璃棉与脱脂棉粘污后，要进行更换。玻璃棉与脱脂棉粘污后，要进行更换。 3.3.当发现用于密封的当发现用于密封的O O形环老化后要及时进行更换。形环老化后要及时进行更换。 4.4.更换试剂及材料时，需将玻璃管略微上提，然后斜拽出来。更换试剂及材料时，需将玻璃管略微上提，然后斜拽出来。 四、日常维护四、日常维

32、护 5.5.分析过程中要注意清灰。根据分析的样量及样品类型及时分析过程中要注意清灰。根据分析的样量及样品类型及时 地用铜刷清洁坩埚拖和托盘。地用铜刷清洁坩埚拖和托盘。 6.6.清洁灰尘陷阱，拧开灰尘陷阱上部黑色按钮，取下灰尘陷清洁灰尘陷阱，拧开灰尘陷阱上部黑色按钮，取下灰尘陷 阱，用塑料白刷旋转着除去滤网的灰尘。每星期应该更换阱，用塑料白刷旋转着除去滤网的灰尘。每星期应该更换 滤筒一次，更换下来的滤筒先用塑料白刷清灰，再用超声滤筒一次，更换下来的滤筒先用塑料白刷清灰，再用超声 波彻底清洗。波彻底清洗。 7.7.分析两个月后，需更换炉头部分的石英燃烧管，将更换下分析两个月后，需更换炉头部分的石英

33、燃烧管，将更换下 来的石英燃烧管进行清洁。来的石英燃烧管进行清洁。 五、高频燃烧红外碳硫仪用于地矿样品中五、高频燃烧红外碳硫仪用于地矿样品中 碳硫的快速测定碳硫的快速测定 一、实验部分一、实验部分 1.1.仪器和主要试剂仪器和主要试剂 CS-903 CS-903 型高频红外碳硫分析仪型高频红外碳硫分析仪 陶瓷坩埚陶瓷坩埚( (低碳硫低碳硫) ) 钨粒钨粒( (w(cw(c)0.001% )0.001% w(sw(s)0.005% )0.005% ) 锡粒锡粒( (w(cw(c)0.001% )0.001% w(sw(s)0.002% )0.002% ) 纯铁屑纯铁屑( (w(cw(c)0.00

34、1% )0.001% w(sw(s)0.001% ,)0.001% ,粒度粒度1.25mm)1.25mm) 氧气氧气( (纯度不小于纯度不小于99.5%)99.5%) 干燥剂干燥剂: :高效变色干燥剂级和高效变色干燥剂级和 碱石棉碱石棉 土壤土壤 成成 分分 标标 准准 物物 质：质：GBW07401-GBW07408GBW07401-GBW07408，GBW07423-GBW07430GBW07423-GBW07430 二、实验方法二、实验方法 1.1.样品处理样品处理 土壤成分标准物质为粉末状（粒径土壤成分标准物质为粉末状（粒径 74um)74um)，容易吸水，容易吸水， 会干扰硫的测定，

35、应将样品在会干扰硫的测定，应将样品在 150150烘箱中干燥烘箱中干燥1h1h，然，然 后放入干燥器中备用。后放入干燥器中备用。 2.2.分析方法分析方法 开机预热并检漏后，将坩埚置于电子天平上，清零，取约开机预热并检漏后，将坩埚置于电子天平上，清零，取约 0.4g 0.4g 纯铁助熔剂于坩埚内，清零，再准确称取纯铁助熔剂于坩埚内，清零，再准确称取0.0500g0.0500g的的 校正标准样品于坩埚中校正标准样品于坩埚中, ,样品的质量自动输入计算机。取样品的质量自动输入计算机。取 下坩埚，在标准样品表面覆盖一小勺约下坩埚，在标准样品表面覆盖一小勺约1.7g 1.7g 钨粒。钨粒。 操作操作

36、CS-903CS-903型高频感应燃烧炉分析样品。型高频感应燃烧炉分析样品。 三、结果与讨论三、结果与讨论 1 1、称样量的选择、称样量的选择 由于土壤样品属于不产生电磁感应的样品，称样量的多少直接影由于土壤样品属于不产生电磁感应的样品，称样量的多少直接影 响样品是否能充分燃烧、转化、干扰成分的消除等。选择合适的称样响样品是否能充分燃烧、转化、干扰成分的消除等。选择合适的称样 量，方可准确测定土壤样品中的总碳和硫。量，方可准确测定土壤样品中的总碳和硫。 用土壤标准物质用土壤标准物质 GBW 07408w(TC)GBW 07408w(TC)为为1.93%1.93%，w(Sw(S) )为为0.01

37、26%0.0126%】进进 行试验。分别称取该标准样品行试验。分别称取该标准样品 1515、3030、5050、7070、9090、120mg120mg于于6 6个坩个坩 埚内并加入埚内并加入 1.7g1.7g钨粒。根据实验结果分别绘制总碳钨粒。根据实验结果分别绘制总碳* *硫的测定值与称硫的测定值与称 样量关系图。样量关系图。 从图从图1 1 可以看出，样品称样量对总碳的测定影响不大。可以看出，样品称样量对总碳的测定影响不大。 从图从图2 2 中可看出中可看出! !称样量较小时，硫的测定结果偏高；称样量在称样量较小时，硫的测定结果偏高；称样量在40-40- 70mg70mg时时, ,硫的结果

38、接近标准值硫的结果接近标准值; ;称样量再增加，则测得结果偏低。称样量再增加，则测得结果偏低。 根据以上试验，考虑到一次取样同时测定总碳和硫根据以上试验，考虑到一次取样同时测定总碳和硫! !选择称样量选择称样量 在在40-60mg40-60mg。 称样量的选择称样量的选择 图图1 1 称样量对总碳测定的影响称样量对总碳测定的影响 图图2 2 称样量对总硫测定的影响称样量对总硫测定的影响 2 2、助熔剂的选择及加入量、助熔剂的选择及加入量 助熔剂的选择关系到土壤样品在燃烧过程中是否能完全释助熔剂的选择关系到土壤样品在燃烧过程中是否能完全释 放出碳和硫。放出碳和硫。 种类种类 加入次序及添加量加入

39、次序及添加量 助熔剂的种类助熔剂的种类 1.1.纯铁屑：高电磁感应性金属，通过高频感应产生较大的涡纯铁屑：高电磁感应性金属，通过高频感应产生较大的涡 电流和较多的焦耳热，提高炉温，使样品完全燃烧。电流和较多的焦耳热，提高炉温，使样品完全燃烧。 2.2.钨粒：高熔点金属，也能感应产生涡电流钨粒：高熔点金属，也能感应产生涡电流! !氧化燃烧放出氧化燃烧放出 热量，可使纯铁氧化燃烧平稳，不飞溅。热量，可使纯铁氧化燃烧平稳，不飞溅。WO3WO3的生成有利的生成有利 于于 SO2SO2的释放。的释放。 3.3.锡粒：能提高熔渣的流动性，降低熔渣凝固点，有利于碳、锡粒：能提高熔渣的流动性，降低熔渣凝固点，

40、有利于碳、 硫释放；缺点是易形成粉尘，影响硫的测定。硫释放；缺点是易形成粉尘，影响硫的测定。 一般不建一般不建 议加入。议加入。 助熔剂的加入次序及加入量助熔剂的加入次序及加入量 为了减少试剂空白和降低测试成本，操作简便，经试验确为了减少试剂空白和降低测试成本，操作简便，经试验确 定，依次加入纯铁、样品、钨粒的组合比较合理。定，依次加入纯铁、样品、钨粒的组合比较合理。 钨粒钨粒 的主要作用使燃烧温度提高，保证试样在高温下迅速分解。的主要作用使燃烧温度提高，保证试样在高温下迅速分解。 称样量在称样量在40-60mg40-60mg时时, ,使用使用1.7g 1.7g 钨粒。钨粒。 本实验在固定钨粒本实验在固定钨粒1.7g 1.7g 的条件下，进行铁屑加入量试验。的条件下，进行铁屑加入量试验。 采用土