檢測(cè)土壤中的碳硫元素含量是農(nóng)業(yè)、環(huán)境科學(xué)與可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域中的一項(xiàng)核心任務(wù),。這一檢測(cè)過程至關(guān)重要,，因?yàn)樗粌H直接反映了土壤的健康狀況和肥力水平，為土壤管理和改良提供科學(xué)依據(jù),，還關(guān)乎到植物的營(yíng)養(yǎng)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(zhǎng)和發(fā)育，從而保障農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì),。此外,，土壤中的碳硫元素含量還是評(píng)估土壤污染狀況的重要指標(biāo)，通過監(jiān)測(cè)這些元素的含量變化,，我們可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并應(yīng)對(duì)潛在的土壤污染問題,，保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人類健康。綜上所述,，檢測(cè)土壤中的碳硫元素含量是維護(hù)土壤質(zhì)量,、合理利用土地資源、保障食品安全以及實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵步驟,。
當(dāng)前,，行業(yè)內(nèi)普遍采用高頻紅外法檢測(cè)土壤中的碳硫元素含量。該方法主要步驟為：經(jīng)過凈化后的純凈氧氣進(jìn)入燃燒室,，燃燒室中預(yù)先放置在陶瓷坩堝中的土壤樣品通過高頻感應(yīng)爐加熱,，使得樣品中的碳（C）、硫（S）在富氧條件下轉(zhuǎn)化成CO2和SO2,，所生成的CO2和SO2以及載氣組成的混合氣體通過除塵除水凈化裝置后進(jìn)入到相應(yīng)的光學(xué)檢測(cè)單元進(jìn)行檢測(cè),，檢測(cè)信號(hào)通過數(shù)據(jù)處理后即可得到碳、硫元素的百分含量,，含有CO2,、SO2和O2的殘余氣體經(jīng)過吸收裝置后由專用管路排出。傳統(tǒng)的滴定法檢測(cè)土壤中的碳硫元素含量,，由于存在操作繁瑣,、誤差來源多、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)以及實(shí)驗(yàn)條件要求高等諸多缺點(diǎn),，已經(jīng)較少被采用,。
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1儀器與試劑
儀器：上海寶英光電科技有限公司高頻紅外碳硫分析儀銳意5S，高純氧作為載氣,，流量為400mL/min,，紅外吸收法測(cè)碳硫元素含量。
高頻紅外碳硫分析儀銳意5S
| 指標(biāo)名稱 | 性能指標(biāo) | ||
| 碳 | 硫 | ||
| 分析范圍 | 0.00001%-99.99% | 0.00001%-99.99% | |
| 靈敏度 | 0.01ppm | ||
| 載氣 | 高純氧氣 | ||
陶瓷坩堝：使用前于1100攝氏度灼燒2小時(shí) 以上,，隨爐冷卻后置于干燥器中備用,；
助熔劑：純鐵，純錫 ,，純鎢,。
2.2樣品處理
土壤粉末經(jīng)天平稱重后直接投樣分析測(cè)試，無需特殊處理,，本實(shí)驗(yàn)選擇的是樣品編號(hào)GSS-32,、GSS-7a、GSS-34的原料樣品（非標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）進(jìn)行碳,、硫元素檢測(cè)?,。
2.3實(shí)驗(yàn)方法和步驟
2.3.1 分析前準(zhǔn)備
儀器開機(jī)，依次打開動(dòng)力氣（工業(yè)氮?dú)猓┖洼d氣（氧氣）氣瓶,，打開儀器電源預(yù)熱,，預(yù)熱一小時(shí)待儀器穩(wěn)定后，打開計(jì)算機(jī)電源進(jìn)入軟件,，設(shè)定合適的分析參數(shù),。
2.3.2 空白試驗(yàn)
儀器基線穩(wěn)定后，進(jìn)行空燒做樣,，用空的坩堝做實(shí)驗(yàn),，重復(fù)５ ～ ６ 次，觀察曲線穩(wěn)定性,。待系統(tǒng)穩(wěn)定下來后,，在空坩堝中加入助熔劑進(jìn)行分析測(cè)定系統(tǒng)碳、硫的空白值,，并進(jìn)行空白補(bǔ)償,。
2.3.3 稱樣
稱重使用的是梅特勒AL104萬分之一天平，將陶瓷坩堝放置于天平上,，去皮后稱取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AL104萬分之一天平
2.3.2 樣品測(cè)試
將陶瓷坩堝以及所盛樣品與助熔劑放至儀器高頻感應(yīng)爐中,，點(diǎn)擊軟件上開始分析按鈕，儀器按照分析自動(dòng)流程進(jìn)行碳,、硫元素的熔融分析,，繪制分析曲線,，通過已經(jīng)建立的分析方法計(jì)算并輸出碳、硫的含量,。
按確定的實(shí)驗(yàn)方法,，對(duì)GSS-32、GSS-7a,、GSS-34號(hào)樣品的碳,、硫含量分別連續(xù)進(jìn)行了兩次測(cè)試。
2.3.5 測(cè)定結(jié)果數(shù)據(jù)
| 樣品標(biāo)識(shí) | 碳含量% | 碳含量% | 重量(克) | |
GSS-32 | 0.2643 | 0.00787 | 0.0843 | |
0.2647 | 0.00813 | 0.0853 | ||
GSS-7a | 1.1972 | 0.0400 | 0.0453 | |
1.2036 | 0.0431 | 0.0500 | ||
GSS-34 | 1.8046 | 0.0436 | 0.0413 | |
1.8298 | 0.0441 | 0.0424 | ||
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：使用前于1100攝氏度灼燒2小時(shí)以上,，隨爐冷卻后置于干燥器中備用,；
助熔劑：純鐵，純錫 ,，純鎢,。
使用紅外碳硫分析儀測(cè)試土壤中碳硫元素，具有分析速度快,、步驟簡(jiǎn)單,、分析結(jié)果可信度高等優(yōu)點(diǎn)，可以替代傳統(tǒng)的滴定檢測(cè)法成為土壤中碳硫元素分析的主流方法,。
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