文章通過燃燒—碘量法和高頻紅外碳硫分析儀測(cè)定土壤和水系沉積物中硫含量的結(jié)果對(duì)比，分析兩種方法的異同及注意事項(xiàng)，以滿足實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試要求。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1燃燒—碘量法

1.1.1工作原理

試料在助溶劑存在的條件下通入氧氣或空氣（本法通入的是氧氣），在1250-1300℃高溫下灼燒分解，生成的二氧化硫被水吸收形成亞硫酸，以淀粉為指示劑，用碘標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定，測(cè)定試樣中硫的含量。

1.1.2主要試劑

1）二氧化硅粉（粒徑小于0.074mm，在1000℃的高溫爐中灼燒2h，冷卻后裝入磨口玻璃瓶中備用）；

2）鹽酸；

3）可溶性淀

4）氫氧化鉀和碘化鉀混合溶液；5）淀粉鹽酸溶液；6)0.005 mol/L碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液。

1.1.3主要儀器

高溫管式定碳爐（溫度可控制1300℃）、25m L酸式滴定管、瓷舟、鐵架臺(tái)、萬分之一天平、250m L三角瓶。

1.1.4實(shí)驗(yàn)步驟

1）檢查測(cè)定儀器連接是否正確并查看是否密閉，待儀器逐漸升溫至（1250±50）℃時(shí)，將出氣管插入盛有40m L淀粉鹽酸溶液的氣體吸收瓶中，控制氣流量為每秒2-3個(gè)氣泡，滴加碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液至溶液呈淺藍(lán)色。用同樣的方法單獨(dú)滴定一個(gè)相同淺藍(lán)色的氣體吸收瓶，放在滴定臺(tái)旁做參比溶液。

2）標(biāo)準(zhǔn)系列的測(cè)定，分別準(zhǔn)確稱取空白、GBW07362、GBW07455、GBW07303、GBW07423、GBW07451、GBW07360六個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)0.5000g作為系列點(diǎn)測(cè)定。將樣品均勻地平鋪于預(yù)先鋪有1g左右的二氧化硅的瓷舟（1000℃灼燒1h冷卻備用）中，攪拌均勻，推入高溫管式定碳爐中，滴定至淀粉鹽酸溶液呈淺藍(lán)色保持不變（與參比溶液顏色一致），記錄讀數(shù)，測(cè)定體積依次按順序記錄為0.00m L、0.70m L、1.00m L、1.25m L、1.60m L、3.30m L、4.40m L，并以此繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

3）分別稱取烘干冷卻后的GB W 0 7 426、GB W 0 7456、GBW07304標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)0.5000g12份，進(jìn)行測(cè)定記錄并計(jì)算。測(cè)定最終結(jié)果單位為ω(S)/10-2。4)GB W 0 7 4 2 6的1 2次分析最終結(jié)果分別為0.0165、0.0150、0.0143、0.0165、0.0158、0.0154、0.0158、0.0150、0.0158、0.0150、0.0158、0.0158，平均值為0.0156，標(biāo)準(zhǔn)值為0.0154,S為0.00,RSD%為4.16。

GBW07456的12次分析最終結(jié)果分別為0.0255、0.0242、0.0249、0.0249、0.0262、0.0255、0.0262、0.0269、0.0262、0.0255、0.0262、0.0249，平均值為0.0256，標(biāo)準(zhǔn)值為0.0254,S為0.00,RSD%為3.02。

GBW07304的12次分析最終結(jié)果分別為0.0354、0.0348、0.0343、0.0360、0.0365、0.0360、0.0371、0.0343、0.0348、0.0360、0.0354、0.0360，平均值為0.0356，標(biāo)準(zhǔn)值為0.0354,S為0.00,RSD%為2.45。

1.2高頻紅外碳硫儀（COREY-600型）

1.2.1工作原理

將被測(cè)試樣置于陶瓷坩堝中，加好助溶劑，在高頻爐內(nèi)通氧，經(jīng)高溫燃燒后，試樣熔融，試樣中的硫在載氣的作用下生成二氧化硫，經(jīng)紅外池吸收對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的紅外線能量，根據(jù)二氧化硫濃度的不同產(chǎn)生不同的光強(qiáng)變化。根據(jù)朗伯—比爾定律，由測(cè)量光強(qiáng)換算出混合氣體中被測(cè)氣體的濃度，從而計(jì)算出硫的含量。

1.2.2主要試劑

鎢粒，純鐵，陶瓷坩堝。

1.2.3實(shí)驗(yàn)步驟

1）分析樣品前，應(yīng)檢查并清潔爐膛，升起底座進(jìn)行漏氣檢查，選擇土壤分析通道，檢測(cè)3-5次空白和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，進(jìn)行空白校正和漂移校正。然后稱取0.1000g標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07426、GBW07456、GBW07304各12份，并進(jìn)行分析測(cè)定。

2）測(cè)定單位為ω(S)/10-2;GBW07426的12次分析最終結(jié)果分別為0.0155、0.0160、0.0165、0.0154、0.0150、0.0154、0.0153、0.0152、0.0155、0.0148、0.0145、0.0155，平均值為0.0154，標(biāo)準(zhǔn)值為0.0154,S為0.00,RSD%為3.38。GBW07456的12次分析最終結(jié)果分別為0.0258、0.0256、0.0259、0.0250、0.0248、0.0267、0.0256、0.0249、0.0251、0.0249、0.0253、0.0259，平均值為0.0255，標(biāo)準(zhǔn)值為0.0254,S為0.00,RSD%為2.22。GBW07304的12次分析最終結(jié)果分別為0.0355、0.0350、0.0349、0.0361、0.0345、0.0359、0.0357、0.0355、0.0350、0.0352、0.0361、0.0347，平均值為0.0353，標(biāo)準(zhǔn)值為0.0354,S為0.00,RSD%為1.53。

2結(jié)果與討論

2.1不同點(diǎn)

1）測(cè)定范圍：燃燒—碘量法的測(cè)定范圍是0.015%-1 0%，高頻紅外碳硫分析儀的檢測(cè)范圍是0.0 0 0 1%-5.00%。因土壤和水系沉積物中硫的含量一般較低，可見高頻紅外碳硫分析儀更適用于土壤和水系沉積物的測(cè)定需求。

2）稱樣量：用燃燒—碘量法測(cè)定土壤和水系沉積物的硫，必須用3個(gè)以上的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為標(biāo)準(zhǔn)系列來測(cè)定以繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，且一般稱樣量在0.5000g左右，結(jié)果才較為穩(wěn)定。如果待測(cè)樣品不足時(shí)，無法得到準(zhǔn)確的測(cè)定值。而紅外碳硫分析只需單點(diǎn)或多點(diǎn)校正，可選擇性強(qiáng)，并且標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的稱樣量一般在0.1000g左右，用量非常少，大大節(jié)約了標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的成本，并且在待測(cè)樣品很少的情況下也可測(cè)定。

3）分析時(shí)間：燃燒—碘量法分析1個(gè)樣品最少需要4分鐘，遇到高含量時(shí)所需檢測(cè)時(shí)間更長(zhǎng)，且到達(dá)終點(diǎn)顏色后極易返淺，容易對(duì)終點(diǎn)的讀數(shù)造成誤差，需立刻記錄終點(diǎn)讀數(shù)。而高頻紅外碳硫儀分析時(shí)間最多1分左右，且分析時(shí)儀器的硫吸收曲線能很清楚地顯示硫釋放過程中吸光度變化情況，同時(shí)顯示硫含量，省去了記錄終點(diǎn)和計(jì)算的繁瑣步驟。

4）準(zhǔn)確度和精密度：紅外碳硫分析儀的準(zhǔn)確度和精密度都優(yōu)于燃燒—碘量法。

5）助熔劑：燃燒—碘量法的助熔劑是二氧化硅粉（需1000℃灼燒后使用），而高頻紅外碳硫分析儀的助熔劑為純鐵、錫粒（助熔劑應(yīng)保持干燥，防止氧化，顆粒度要適中，做低硫含量樣品時(shí)最好小于10PPM）。相比較而言，碳硫儀的助熔劑成本較高，尤其是鎢粒。

2.2相同點(diǎn)

1）都用高溫處理過的瓷舟或坩堝，并放于干燥器中備用，避免污染，尤其是做低硫樣品時(shí)應(yīng)使用處理1-2天的瓷舟或坩堝。

2）燃燒用的氣體都為高純氧氣，這樣能保證樣品更充分地燃燒，使硫釋放更完全。

2.3注意事項(xiàng)

1）燃燒—碘量法中高溫管式定碳爐在升溫預(yù)熱時(shí)不宜速度過快，管式爐中的瓷管容易彎曲或破損，影響整個(gè)氣路的密閉性，對(duì)樣品的鉤取造成困難。

2）瓷舟和坩堝在馬弗爐中灼燒時(shí)，應(yīng)保持一定間隙堆放，讓其與空氣充分接觸，達(dá)到最佳脫白效果。嚴(yán)禁用手接觸，避免污染，否則會(huì)影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3）燃燒—碘量法在灼燒時(shí)樣品水分會(huì)逸出，容易在出口的玻璃管上凝聚水珠，致使二氧化硫的結(jié)果出現(xiàn)偏差，應(yīng)隨時(shí)用吹風(fēng)機(jī)吹干。

4）燃燒—碘量法在滴定時(shí)，應(yīng)注意滴定速度和吸收速度要保持一致，過慢或過快都會(huì)對(duì)結(jié)果造成偏差。

5）高頻紅外碳硫儀開機(jī)后要進(jìn)行漏氣檢查，以保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

6）高頻紅外碳硫儀每次使用完或連續(xù)分析40個(gè)樣品就需要清理一次，因?yàn)槿紵^程中產(chǎn)生的Fe 2 O3和WO 3粉塵容易積聚在金屬過濾器和石英管上方，積聚過多會(huì)對(duì)氧氣的流量和高頻感應(yīng)加熱燈產(chǎn)生不利影響，導(dǎo)致硫的分析結(jié)果不穩(wěn)定。

7）紅外碳硫儀的凈化系統(tǒng)中使用的藥品包括高效干燥劑、過氯酸鎂、堿石棉、高效變色干燥劑，一般使用1-3個(gè)月就需更換，更換粒度為20目左右。

8）坩堝或瓷舟燃燒后溫度較高，應(yīng)用不銹鋼鉗子夾取，或用加粗鐵絲鉤出，放入防高溫的金屬器皿中，以防掉落燙傷。

3總結(jié)

綜上，兩種方法各有利弊，燃燒—碘量法儀器、藥品成本較低，但干擾因素較多。高頻紅外碳硫分析儀具有直觀、準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，能高效地完成大批量的檢測(cè)任務(wù)，滿足大部分實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試要求。

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