EA3100元素分析仪测定土壤样品的总有机碳含量

前言

面对世界人口的增长，当今农业需要越发富有生产力，也要比以往任何时候都更加关注环境问题和农产品质量。土壤基质中各元素的合理平衡关乎土壤质量。就有机质和肥力而言，氮和碳被用来评价土壤质量。

土壤碳、氮元素作为土壤生态系统中核心的营养物质和功能元素，其含量测试是土壤研究、农业生产、生态保护等领域的基础工作。同时，土壤碳、氮元素含量测试不仅是农业生产提质增效的 “导航仪”、土壤质量监测的 “晴雨表”，更是生态环境调控和科学研究的 “数据基石”，对保障粮食安全、维护生态平衡、应对全球气候变化具有不可替代的作用。

土壤分析具有两个显著特征，一是碳氮含量非常低，二是无机残留物含量可以达到90%。此外，更深层次的分析是进一步测试土壤中的总有机碳含量（TOC）和总无机碳含量（TIC），总碳（TC）=TOC+TIC。

本文采用意大利欧维特(EUROVECTOR)公司的EA3100有机元素分析仪测定土壤中的总有机碳含量。

仪器介绍

EA3100 元素分析仪采用的 Turbo Flash 动态燃烧技术，不仅可设置合适的氧气体积，还可对注入速率进行优化，使得氧气的供给燃烧在可控、独立、程序化的定量条件下完成。与前代仪器相比，在确保样品能够充分氧化燃烧的前提下，注氧量实现显著下降，进一步延长燃烧管使用寿命，有效节省日常操作成本。同时能够大大改善元素的测量精度，使其分析能力得到提高。结合成熟的色谱分离技术，及高灵敏度热导检测器，实现对 CHNS/O 的精确分析测量，广泛应用于能源化工、地质、材料、有机合成、环保、食品、制药、农业等领域。

检测方法

土壤样品经燃烧反应后，会在反应管顶部堆积大量无机矿物残留物，配置去灰管（反应管石英衬里）的设计，可轻松去除这些燃烧产物，只需简单拧开反应管接头取出去灰管即可，无需将整支反应管从中取出。

此外EA3100元素分析仪的闪燃温度能够超过1800°C，产生的N₂、CO₂混合气体可在150 s内经色谱柱得到有效分离，有效节省氦气（载气）的使用，极大提高分析效率，超灵敏TCD检测器对碳氮元素的检测水平可低于1 μg。建议称样量控制在15-40 mg，还能有效延长反应管使用寿命。

EA3100使用的WEAVER软件，能够精准控制O₂的注入量以实现完好的燃烧效果。通过建立标曲、自动进样、监测基线、峰值积分等步骤，在3分钟内即可获得测试结果。

分析结果

选择乙酰苯胺或EDTA标样进行校准，先测得总碳含量，样品称取3份平行样取平均值，所得结果如下表：

总有机碳含量的测定，样品需要先进行预处理，即15%盐酸酸化去除样品中的无机碳，在相同分析参数条件下继续对样品进行测试，所得结果如下表：

EA3100元素分析仪能够完成对土壤中总有机碳含量的测试，且分析完成后无记忆、残留效应，同时也可得出样品中总无机碳含量为2.377%-0.251%=2.126%。

• 有机元素分析仪

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