红外碳硫分析仪怎么样（碳硫键红外光谱） - 原点资讯

碳、硫是确定钢铁产品规格和质量的重要元素。碳含量高于1.70%以上的叫铸铁，低于1.70%的叫钢。通常把碳含量高于0.60%的钢叫高碳钢，碳含量在0.25%～0.60%之间的钢叫中碳钢，碳含量小于0.25%的钢叫低碳钢，碳含量小于0.04%的叫工业纯铁。

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▶钢中碳元素的性能

碳对钢铁的性能起着重要的作用:随着碳含量的增加，钢的硬度和强度提高，其韧性和塑性下降；反之，碳含量减少，则硬度和强度下降，而韧性和塑性增加。碳硫分析仪是企业理化分析室中的一种常用计量器具，用于对金属和非金属材料中的碳和硫元素含量进行定量分析，广泛应用于冶金、铸造、机械、车辆、泵阀、矿石、环保、质检等行业和领域，可以方便快捷的进行原料验收、炉前分析、成品检验等阶段的分析测试。

▶钢中硫碳元素的性能

硫存在于钢铁中，会恶化钢铁的质量，降低其力学性能及耐蚀性、可焊性。特别是钢中的硫，若以硫化铁的状态存在时，由于它的熔点低（1000℃左右），会引起钢的“热脆”现象，即热变形，高温时工作产生裂纹，影响产品的质量和使用寿命。所以，钢中的硫含量越低越好。一般要求，普通钢中的硫含量小于0.050%,工具钢中的硫含量小于0.045%，而优质钢中的硫含量要小于0.020%。

▶钢中硫碳元素的测试方法

红外光度法：

试样中的碳、硫经过富氧条件下的高温加热，氧化为二氧化碳、二氧化硫气体。该气体经处理后进入相应的吸收池，对相应的红外辐射进行吸收，由探测器转发为信号，经计算机处理输出结果。此方法具有准确、快速、灵敏度高的特点，高低碳硫含量均使用，采用此方法的红外碳硫分析仪，自动化程度较高，价格也比较高，适用于分析精度要求较高的场合。

容量法：

常用的有测碳为气体容量法和非水滴定法，测硫为碘量法、酸碱滴定法。特别是气体容量法测碳、碘量法定硫，既快速又准确，是我国碳、硫联合测定最常用的方法，采用此方法的碳硫分析仪的精度，碳含量下限为0.050%，硫含量下限为0.005%，可满足大多数场合的需要。

重量法：

常用碱石棉吸收二氧化碳，由“增量”求出碳含量。硫的测定常用湿法，试样用酸分解氧化，转变为硫酸盐，然后在盐酸介质中加入氯化钡，生成硫酸钡，经沉淀、过滤、洗涤、灼烧，称量最后计算得出硫的含量。重量法的缺点是分析速度慢，所以不可能用于企业现场碳硫分析，优点是具有较高的准确度，至今仍被国内外作为标准方法推荐，适用于标准实验室和研究机构。

电导法：

用电导法测定碳、硫，其特点是准确，快速、灵敏。多用于低碳、低硫的测定。

其他方法：

测定金属中的碳、硫含量，还有ICP法、直读光谱法、X光荧光法、质谱法、色谱法、活化分析法等，各有其优点和适用范围

▶钢中硫碳测试原理（以红外碳硫法为例）

测量原理：样品在一个纯氧气氛中被熔融，使硫元素转化为二氧化硫、碳元素转化为一氧化碳和二氧化碳的混合气体。通过除尘装置和除水装置净化后，气体进入二氧化硫检测池测定硫。此后，一氧化碳氧化为二氧化碳；二氧化硫氧化为三氧化硫。再经除硫剂导入二氧化碳检测池测定碳。

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测试过程：在样品前处理阶段，我们需要将样品处理称削状、粉末状或者小块状大小，保证样品体积能完全放入坩埚中。处理完样品后，将需要分析的样品在天平上称量。然后坩埚中添加助溶剂，助溶剂的作用是为了是样品能在载气为纯氧的状态下完全融化，释放出碳元素和硫元素。最后将坩埚放置在仪器的坩埚托上面，通过仪器配套的软件操作，进行自动分析并得出分析结果。

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▶钢中硫碳测试注意事项

取样：制取样品时，要先去掉样品表面的油污、纸屑、纤维、氧化皮等，按取样标准钻取，注意代表性和均匀性。
称重：称量一致。
坩埚：一般要在马弗炉中1100 ℃下烘烧4 h。从而最大程度降低坩埚空白对分析结果的影响。
助熔剂：助熔剂选择合适与否直接影响到硫的释放率和测定精度。常见的助熔剂有三种：钨粒、锡粒、纯铁。非铁磁样品一般选纯铁助熔剂，增加铁磁感应，也能降低样品合金比，起到稀释作用，易于熔化燃烧。金属类样品一般选钨粒或锡粒，但钨粒较好。钨粒具有较好的透气性和较高热值，燃烧时不飞溅，能降低碳硫释放速度、稳定碳硫分析结果的作用，燃烧后生成的酸性WO3对消除硫的吸附有较好的效果。而锡粒的熔点较低（232 ℃），有较好助熔效果，能增加样品燃烧时的流动性，使熔渣光亮平整，但锡粒在燃烧过程中会产生大量SnO2粉尘，严重影响硫测定的稳定性。助熔剂的添加，可降低样品的熔点，使样品易于燃烧；同时在燃烧过程中，助熔剂有放热作用，有助于样品燃烧温度的提高。由于助熔剂的加入量不参与分析结果计算，因此助熔剂加入量在分析低含量样品时的影响更为突出。因此在分析低含量样品时，应尽量保证助熔剂加入量的一致。
添加顺序：样品、助熔剂放入坩埚的次序对样品分析结果准确性、设备稳定性的影响不可忽视。根据经验，样品在坩埚底部，钨粒在样品上层。
灰尘：分析过程中灰尘的积累也是影响分析结果的重要因素，灰尘过滤器中的灰尘应及时处理。
标准物质：优选国家标准局认可的在有效期内的一级或二级标准物质。单点校正用标准物质碳硫含量接近于被测样品碳硫含量。校准次数要求每次开机校准，并每满20批再校准一次为宜。
温度：温度对分析结果稳定性的影响主要体现在3个方面：首先，对灰尘过滤器温度的影响。相同的灰尘量，温度越高，气体的吸附量越少；其次，气体分析离不开气体状态方程，红外分析系统恒温控制的温度不同，会造成分析气体体积的变化，从而一定量的分析气体在不同温度下通过固定长度红外池的时间不同；另外，红外分析系统恒温控制温度的不同，会造成红外光源的发射光强的波动，以及热释电检测器的输出的差异，从而影响了结果稳定性。

▶钢中硫碳测试标准