1 緒言

檢測土壤中的碳硫元素含量是農業(yè)、環(huán)境科學(xué)與可持續發(fā)展領(lǐng)域中的一項核心任務(wù)。這一檢測過(guò)程至關(guān)重要，因為它不僅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，還關(guān)乎到植物的營(yíng)養需求，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(cháng)和發(fā)育，從而保障農作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。此外，土壤中的碳硫元素含量還是評估土壤污染狀況的重要指標，通過(guò)監測這些元素的含量變化，我們可以及時(shí)發(fā)現并應對潛在的土壤污染問(wèn)題，保護生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康。綜上所述，檢測土壤中的碳硫元素含量是維護土壤質(zhì)量、合理利用土地資源、保障食品安全以及實(shí)現農業(yè)和環(huán)境可持續發(fā)展的關(guān)鍵步驟。

當前，行業(yè)內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：經(jīng)過(guò)凈化后的純凈氧氣進(jìn)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(guò)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通過(guò)除塵除水凈化裝置后進(jìn)入到相應的光學(xué)檢測單元進(jìn)行檢測，檢測信號通過(guò)數據處理后即可得到碳、硫元素的百分含量，含有CO₂、SO₂和O₂的殘余氣體經(jīng)過(guò)吸收裝置后由專(zhuān)用管路排出。傳統的滴定法檢測土壤中的碳硫元素含量，由于存在操作繁瑣、誤差來(lái)源多、檢測時(shí)間長(cháng)以及實(shí)驗條件要求高等諸多缺點(diǎn)，已經(jīng)較少被采用。

2 實(shí)驗部分

高頻紅外碳硫分析儀銳意5S

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(chēng)重后直接投樣分析測試，無(wú)需特殊處理，本實(shí)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(zhì)）進(jìn)行碳、硫元素檢測?。

2.3實(shí)驗方法和步驟

2.3.1 分析前準備

儀器開(kāi)機，依次打開(kāi)動(dòng)力氣（工業(yè)氮氣）和載氣（氧氣）氣瓶，打開(kāi)儀器電源預熱，預熱一小時(shí)待儀器穩定后，打開(kāi)計算機電源進(jìn)入軟件，設定合適的分析參數。

2.3.2 空白試驗

儀器基線(xiàn)穩定后，進(jìn)行空燒做樣，用空的坩堝做實(shí)驗，重復５ ～ ６ 次，觀(guān)察曲線(xiàn)穩定性。待系統穩定下來(lái)后，在空坩堝中加入助熔劑進(jìn)行分析測定系統碳、硫的空白值，并進(jìn)行空白補償。

2.3.3 稱(chēng)樣

稱(chēng)重使用的是梅特勒AL104萬(wàn)分之一天平，將陶瓷坩堝放置于天平上，去皮后稱(chēng)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(wàn)分之一天平

2.3.2 樣品測試

將陶瓷坩堝以及所盛樣品與助熔劑放至儀器高頻感應爐中，點(diǎn)擊軟件上開(kāi)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(xiàn)，通過(guò)已經(jīng)建立的分析方法計算并輸出碳、硫的含量。

按確定的實(shí)驗方法，對GSS-32、GSS-7a、GSS-34號樣品的碳、硫含量分別連續進(jìn)行了兩次測試。

2.3.5 測定結果數據

2.3.6樣品釋放曲線(xiàn)

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。

3 結論

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