土壤TOC测定仪是一种专门用于测量土壤中总有机碳含量的科学仪器,其工作原理如下:
1.燃烧氧化法:该方法是将土壤样品置于高温环境中(通常在680~900℃),通过催化剂(如铂或二氧化钛)的作用,使土壤中的有机碳氧化为二氧化碳。随后,利用非色散红外检测器测量生成的CO对特定波长红外光的吸收强度,根据线性关系计算出有机碳含量。若需直接测定总有机碳,可选择仪器的TOC模式(先酸化去除无机碳,再高温燃烧)。
2.湿式氧化法:与燃烧氧化法不同,湿式氧化法是在液体状态下将土壤中的有机碳氧化成二氧化碳。这种方法同样可以有效地转化并测定土壤中的有机碳含量。
3.光谱分析技术:除了上述化学方法外,还采用近红外光谱分析技术。这些仪器能够快速获取土壤样品的光谱信息,并通过内置的算法模型预测土壤中的有机碳含量。
土壤TOC测定仪的测定步骤:
-采样方法:对于水样,要确保采样器具清洁无污染。例如,使用经严格清洗和烘干处理的玻璃器皿或专用塑料采样瓶,避免残留有机物干扰。对于固体样品(如土壤、沉积物),需去除表面杂物,使用专用工具分层采样以保证代表性。
-保存条件:水样应低温避光保存,可加入硫酸铜抑制微生物活动;固体样品需干燥通风,密封保存以防氧化或受潮。
-风干研磨:新鲜土壤在阴凉处自然风干后,用木槌轻敲过2mm筛,避免高温烘干导致有机碳分解。
-酸化处理:加入稀盐酸去除无机碳(IC),静置至无气泡产生。
-称量要求:准确称取0.5g±0.01g处理后的样品,使用分析天平保证精度。
-预热校准:开机预热至少30分钟,使用标准物质进行两点校准,确保系统稳定。
-气源检查:确认高纯氧气(≥99.995)压力充足,检查气路密封性。
-程序设定:选择土壤检测模式,设置高温催化温度,通常为680℃。
-装载样品:将处理好的样品平铺于石英舟,避免堆积影响燃烧效率。
-启动检测:通入高纯氧气,启动高温燃烧氧化反应,生成的CO通过非色散红外检测器定量。
-数据处理:软件自动计算TOC浓度,每个样品平行测定两次,相对偏差需<5。