影响碳硫测定分析结果准确性和可靠性的因素

目前，碳硫测定法一般用于金属中碳、硫元素的分析。在使用各厂家的分析仪器的过程中，往往存在重复性或再现性不理想的情况。对此，首先要怀疑的是仪器的故障，但往往在检查仪器的硬件之后，才得出仪器工作正常的结论。下面针对碳硫分析仪的原理、操作和分析过程进行分析，总结了影响碳硫测定分析结果准确性和可靠性的几个因素。

加入的助溶剂量

影响分析结果稳定性的另一个因素是助溶剂的添加量，这在分析低浓度样品时非常突出。例如，在分析碳、硫质量分数小于15 μg/g的样品时，分别加入1.5 g和2g的助溶剂(助溶剂中碳、硫质量分数分别为≤8 μg/g、≤5 μg/g)，由于助溶剂的加入量通常不参与分析结果的计算，因此在两次分析之间引入0.5g助溶剂中碳、硫含量的波动。假设助溶剂中碳、硫含量为3 μg/g，样品质量为0.5 g，由于助溶剂加入量不同，引入了3 μg/g的偏差。

因此，在分析低含量样品时，需要保证助溶剂添加量的一致性，从而减少助溶剂引入的不确定因素。

样品重量

不同的样品中所含碳和硫的含量不同，导致分析结果落在仪器校准曲线上的区域不同。由于仪器线性范围有限，修正面积的差异会引起分析结果的波动，特别是当分析仪器的上下限在冲击附近时。

对于低含量样品，称量越大，结果越高。对于高含量的样品，则相反，得到的结果较低。

另外，样品称重的不同直接影响高频感应燃烧。碳硫仪的燃烧温度和状态不仅与高频炉本身的设计功率有关，还与感应到的磁性导电物质的数量有关。燃烧温度不是恒定的，随着材料的熔化和燃烧，感应量逐渐减少。例如，对于一些难以释放碳和硫的物质(如硅、铁等)，由于添加的助溶剂的重量是相对恒定的，因此产生的热量是恒定的。这时，样品过多会导致样品燃烧不完全。碳和硫的释放不完全。

不同厂家的仪器，其线性范围和校准曲线特征不同，高频控制部件的实施方法不同，因此样品称重对分析结果的准确性和可靠性的影响也不同。对于一个特定的仪器。需要通过大量的实验来熟悉其特点，并选择合适的样本量，尽量避免影响。

样品和助溶剂的叠加顺序

共溶剂不仅具有增加样品中磁性导电物质和提高燃烧温度的作用，而且具有增加样品流动性和稀释样品的作用。在分析过程中，样品和熔剂的堆积顺序直接影响燃烧结果和分析稳定性。例如，铁基样品在氧气下采用高频感应直接燃烧，反应剧烈，熔化后飞溅严重，很可能造成燃烧室石英管损坏和陶瓷保护套污染。用钨颗粒代替，样品放在上层。发现燃烧室石英管很快被污染，陶瓷保护套上粘附了一层厚厚的铁熔体，难以清洗，不仅影响了燃烧管。使用寿命也阻碍了氧气的供应，直接影响了分析结果的稳定性。样品放在底层，钨颗粒放在顶层。分析后，燃烧室中的石英管非常干净，陶瓷热保护套上没有金属熔体飞溅，分析结果稳定。

可见，样品的堆积顺序和通量对样品分析结果稳定性的影响是不可忽视的。

坩埚

坩埚坯料一直是碳硫测定的研究热点。未经处理的坩埚，空白10-100 μg/g。预处理工艺条件设置得当，可将坩埚的坯料降低到1μg/g以下。实验表明，预处理时间的长短和温度对获得稳定的坩埚磨坯至关重要。例如，当坩埚在800°C下烧制4小时并用于分析钢样品时，得到的结果波动很大。在1100℃下烘烤4h后，坩埚坯料可降至小于1μg/g。

因此，坩埚在使用前必须进行预处理，并控制合适的烘烤温度和时间。一般建议在1100℃的马弗炉中烘烤4小时，以尽量减少坩埚坯料对分析结果稳定性的影响。

试剂

所使用的试剂直接影响分析结果的稳定性甚至准确性。在高频红外碳硫分析仪的使用中，分析气体和载气的干燥度和纯度是减少系统空白，获得准确稳定分析结果的保证。载气的净化过程先经过碱石棉，再经过高氯酸镁。在实验中，如果净化器试剂管中试剂的安装顺序颠倒，气体先经过高氯酸镁，再经过碱石棉，测量结果会不准确。相对标准偏差增大。这是因为碱石棉有吸水作用，但吸水效率不如高氯酸镁强。因此，碱石棉在吸收气体中所含二氧化碳的同时，会泄漏少量水蒸气，由载气带入分析系统。

当燃烧后用于干燥分析气体的试剂(高氯酸镁)失效时，高频炉关闭后，硫基准上会立即出现一个小峰。这是由于外界空气带入炉内的水蒸气未被干燥试剂完全吸收，而水蒸气红外吸收特征峰的波长位置与二氧化硫红外吸收特征峰位置相似，直接影响了硫的分析结果，导致硫的分析不准确。曲线是尾砂，结果是高的。

灰尘

分析过程中慧成堆积引起的吸附也是影响分析结果稳定性的重要因素，特别是在分析低含量样品时。实验结果表明，随着分析次数的增加，粉尘引起的偏差越来越大。对粉尘过滤器中的粉尘进行彻底清洗后，多次分析的结果与第一次分析的结果一致。因此，在分析过程中，应及时清理粉尘过滤器中积聚的粉尘。

温度

温度对分析结果稳定性的影响主要体现在三个方面。首先，除尘器的温度受到影响。在粉尘量相同的情况下，温度越高，吸附效果越差。其次，气体分析的基础离不开气体状态方程。红外分析系统控制的温度不同。引起分析气体体积的变化，从而造成一定数量的分析气体在不同温度下通过定长泛池的时间差;此外，红外分析系统恒温控制的温度差异会造成红外光源的发射强度。电检测器输出的差异，从而影响分析结果的稳定性。一般仪器会对这些部分配备恒温控制。在分析过程中，应随时监测恒温控制的效果，避免温度的影响。

综上所述，影响碳硫分析仪分析结果稳定性的因素有很多。在分析过程中，特别是在分析低含量样品时，可以综合考虑这些因素的影响，从而对分析结果做出准确的评价。避免因对问题的错误估计而影响分析结果和进度，增加仪器的维护成本。