二、 結(jié)果與討論
1. 方法原理
試樣經(jīng)坩堝托送入高頻燃燒爐后，載氣（氧氣）經(jīng)凈化導(dǎo)入燃燒爐，樣品在燃燒爐內(nèi)高溫氧化，使其中的碳和硫氧化成CO2、CO和SO2，燃燒產(chǎn)物經(jīng)除塵和除水凈化裝置后被載氣載入分析系統(tǒng)，通過(guò)檢測(cè)氣體對(duì)紅外輻射的吸收強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)預(yù)定的積分時(shí)間，信號(hào)被放大并被轉(zhuǎn)換成碳和硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
2. 稱樣量的選擇
稱樣量的多少能直接影響樣品在燃燒爐中的氧化程度。燃燒爐所能達(dá)到的溫度，樣品的燃燒狀態(tài)不僅與高頻爐本身設(shè)計(jì)（感應(yīng)線圈的耦合程度、爐腔幾何尺寸、高頻發(fā)生器功率等）有關(guān)，也與感應(yīng)區(qū)內(nèi)導(dǎo)磁物質(zhì)有關(guān)。由于石墨不具備導(dǎo)磁性，當(dāng)稱樣量較大時(shí)，需要加大燃燒功率，耗氧增加，容易造成樣品燃燒不充分，二氧化碳生成和釋放緩慢，使積分時(shí)間增長(zhǎng)，分析峰產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象。稱樣量太小易損失樣品代表性，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果誤差較大。
3. 助熔劑用量選擇
樣品在高頻燃燒爐內(nèi)燃燒狀況嚴(yán)重影響樣品的測(cè)試準(zhǔn)確度。其除受稱樣量影響外。還易受助熔劑的種類和用量影響。鐵是高電磁感應(yīng)性金屬，通過(guò)高頻感應(yīng)產(chǎn)生較大的渦電流，促進(jìn)樣品完全燃燒；錫能提高熔渣的流動(dòng)性，有利于碳、硫的釋放；鎢是高熔點(diǎn)金屬，可提高燃燒爐內(nèi)溫度。
試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)助熔劑加入量不足時(shí)，易造成坩堝內(nèi)樣品燃燒時(shí)溫度不夠，熔渣流動(dòng)性差，坩堝內(nèi)明顯有殘留樣品未得到燃燒而顯著降低實(shí)驗(yàn)結(jié)果并影響數(shù)據(jù)重現(xiàn)性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果*終選定純鐵、錫粒加入量為0.5g，鎢粒加入量為1.8g，既能節(jié)約成本，又能滿足測(cè)試要求。
4. 樣品灼燒條件選擇
試樣需經(jīng)過(guò)適宜溫度灼燒一定時(shí)間以去除其中的有機(jī)碳。有的方法中采取低溫延長(zhǎng)加熱時(shí)間，如350℃灼燒2h來(lái)去除有機(jī)碳，這樣耗時(shí)較長(zhǎng)，成本較高，不適合應(yīng)用在大批量分析任務(wù)中。本實(shí)驗(yàn)中采取快速高溫法，采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW03119進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
當(dāng)溫度較低時(shí)，需延長(zhǎng)加熱時(shí)間方能去除有機(jī)碳，否則有機(jī)碳去除不完全使測(cè)試結(jié)果偏高；溫度過(guò)高則破壞固定碳成分，部分石墨被氧化，測(cè)試結(jié)果偏低；當(dāng)溫度固定，灼燒時(shí)間越長(zhǎng)，越易導(dǎo)致固定碳的損失，時(shí)間較短則無(wú)法完全去除有機(jī)碳，綜合考慮測(cè)試結(jié)果、成本消耗及測(cè)試效率。實(shí)驗(yàn)中確定在470℃下加熱4min為*佳條件。
5. 方法檢出限
按實(shí)驗(yàn)方法，平行測(cè)試12份空白，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算出方法的檢出限為0.006%
6. 方法精密度和準(zhǔn)確度
按照實(shí)驗(yàn)方法，連續(xù)12次測(cè)定國(guó)家**物質(zhì)GBW03118、GBW03119，計(jì)算出精密度分別為3.09%，0.976%。本方法與推薦值的RE分別為-0.171%，-0.124%。對(duì)于高固定碳含量的樣品，如GBW03120，本法測(cè)試結(jié)果偏低。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，本法適合含碳量小于30%的樣品。
三、結(jié)論
利用高頻紅外碳硫儀進(jìn)行石墨樣品中CO2含量的測(cè)定，由于其采用紅外吸收CO2進(jìn)行檢測(cè)，樣品直接在高頻燃燒爐中燃燒，可排除其他方法中可溶性鐵、硫化物、有機(jī)物和化合水等成分對(duì)固定碳含量測(cè)定的影響。文中對(duì)石墨樣品固定碳含量測(cè)定的條件進(jìn)行了優(yōu)化，確立了測(cè)試結(jié)果**度較高，測(cè)試過(guò)程簡(jiǎn)易快速的分析程序，適合大批量實(shí)際樣品（固定碳含量小于30%）的檢測(cè)工作
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