【EA】特殊樣品對于有機(jī)元素分析測試的影響
1.含金屬/堿金屬樣品(含量≤15%)測試結(jié)果誤差較大;
含有金屬元素的樣品測試CHNS模式時,部分金屬顆粒會隨載氣流動后進(jìn)入吸附柱,從而影響吸附柱的壽命;與此同時,金屬元素的存在還會使催化劑失活,導(dǎo)致測試結(jié)果產(chǎn)生誤差;
堿金屬元素還會與燃燒管中產(chǎn)生的H2O反應(yīng)生成堿,從而對測試儀器造成一定的腐蝕損傷;
另外,金屬樣品中存在的Me-C鍵(Me代表金屬元素)難以斷裂,容易造成樣品分解不完全,也會對測試結(jié)果產(chǎn)生一定的誤差。
2.含F(xiàn)樣品測試誤差較大且高F、全F有機(jī)物禁止測試;
含F(xiàn)有機(jī)物的元素的微量分析一直都比較困難,除了C-F鍵穩(wěn)定性強(qiáng),不易斷裂這一原因之外,更重要的原因是含氟化合物的燃燒產(chǎn)物氟化氫可與二氧化硅反應(yīng)生成揮發(fā)性的四氟化硅,從而引入分析誤差,同時嚴(yán)重腐蝕氣路管壁,縮短儀器使用壽命;
高氟、全氟有機(jī)化合物中氫含量很低甚至為零,在燃燒分解過程中化合物中的氫原子明顯不足,從而導(dǎo)致氟直接與碳化合而生成四氟化碳;
四氟化碳熱穩(wěn)定性極強(qiáng),不易分解,在燃燒產(chǎn)物的分離過程中緊跟氮?dú)獬龇澹瑹釋?dǎo)池檢測器無法對此加以區(qū)分,因而造成碳值的負(fù)誤差與氮值的正誤差。
3.含P、B樣品(P含量≤20%)測試誤差較大的原因;
由于C-P鍵穩(wěn)定性強(qiáng),不易斷裂,燃燒分解后生成的五氧化二磷容易將碳粒包裹住,因此需要相當(dāng)高的溫度方能使之燃燒完全;含B有機(jī)化合物同樣是由于C-B鍵不易斷裂而影響碳的測定結(jié)果;目前使用的燃燒管溫度(950-1150℃)基本上能夠保證有機(jī)磷、有機(jī)硼化物的完全分解、定量轉(zhuǎn)化;
但是對于一些特殊類型的、極難分解的有機(jī)磷、有機(jī)硼化物,一般采用在樣品上覆蓋1:1的V2O5和K2CrO7的混合物或WO3的方法,促進(jìn)C-B鍵,C-P鍵的斷裂。但這樣測試比較麻煩、復(fù)雜,因此暫時無法提供此類測試方法。
4.含Si樣品對于有機(jī)元素分析測試的影響;
含硅樣品不建議進(jìn)行有機(jī)元素分析測試,因?yàn)闊o機(jī)硅中的SiO2分解溫度是1600度,而有機(jī)元素分析只能測到1150度,因此這里面的氧是無法完全分解檢測出來的;
有機(jī)硅雖然可以分解,但是里面的硅可能會分別與氧和碳結(jié)合生成SiO2和SiC(分解溫度2210℃),從而導(dǎo)致測試結(jié)果偏低;與此同時,生成的SiO2還會以微塵狀隨氣流進(jìn)入燃燒管催化氧化劑填充區(qū),毒化催化氧化劑,使其失去氧化活性;
目前比較常用的方法是在樣品上覆蓋一層氧化劑,如WO3或混合氧化劑WO3+V2O5,以防止生成SiO2微塵并抑制SiC的形成。但這樣測試比較復(fù)雜且繁瑣,因此暫時無法提供此類測試方法。
5.強(qiáng)酸、堿以及能引發(fā)爆炸性的樣品(如汽油、柴油、炸藥以及部分硝化棉等)無法進(jìn)行有機(jī)元素分析測試;
強(qiáng)酸、堿的樣品在測試過程中會嚴(yán)重腐蝕氣路管壁,縮短儀器使用壽命,而能引發(fā)爆炸性的樣品在高溫條件下容易發(fā)生爆炸,輕則導(dǎo)致燃燒管炸裂,重則對儀器產(chǎn)生重大損害。
6.易吸潮、含水(包括結(jié)晶水)樣品對測試結(jié)果的影響;
含水樣品在測試過程中,水分的存在會引入測試樣品以外的H元素和O元素,因此造成測試結(jié)果中各元素含量的偏差;
易吸潮樣品除了引入水分的影響之外,也會使得測試前樣品的稱量質(zhì)量不準(zhǔn)確,從而也會導(dǎo)致各元素含量的誤差存在。
7.樣品中元素含量太低,測試結(jié)果不準(zhǔn)確;
有機(jī)元素分析測試稱量的樣品量為3~5mg,因此含量低的元素分析過程中裂解產(chǎn)生的相應(yīng)檢測物質(zhì)含量很低,而且低含量元素的樣品存在元素分布不均勻情況的概率較大,因此會造成測試結(jié)果誤差較大,原則上測試含量低于1%的元素結(jié)果僅供參考。
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