灰分含量測試儀的工作原理是什么

灰分含量測試儀的核心工作原理是通過高溫灼燒去除樣品中的有機成分，剩余的無機殘留物即為灰分，再通過稱量計算其占樣品總質量的比例。這一過程能精準反映樣品中無機礦物質的含量，是分析材料成分的重要手段。

為何要通過灼燒來測灰分？

灰分主要由樣品中的無機礦物質（如金屬氧化物、鹽類等）構成，而樣品中的有機成分（如蛋白質、脂肪、碳水化合物等）在高溫下會發生燃燒、分解并以氣體形式逸出。因此，通過控制灼燒條件（溫度、時間、環境等），可使有機成分去除，僅保留無機殘留物，從而實現灰分的定量分析。

測試的關鍵步驟有哪些？

樣品預處理：將待測樣品粉碎、研磨至均勻狀態，避免顆粒大小不均影響灼燒效果；若樣品含水分，需先在 105-110℃烘箱中烘干至恒重，消除水分對后續稱量的干擾。

稱量空坩堝：使用瓷坩堝或石英坩堝（根據樣品性質選擇，避免反應），經高溫灼燒、冷卻后，用分析天平精確稱量其質量（記為 m?）。

稱取樣品：向坩堝中加入一定量樣品，精確稱量坩堝與樣品的總質量（記為 m?），樣品質量為 m? - m?。

高溫灼燒：將坩堝放入馬弗爐中，根據樣品類型設置灼燒溫度（如植物樣品通常 550-600℃，食品樣品 500-600℃），在空氣或特定氣氛（如氧氣）中灼燒數小時，直至樣品灰化（無黑色碳粒殘留）。

冷卻與稱量：灼燒完成后，將坩堝移入干燥器中冷卻至室溫（避免吸收空氣中水分），再次精確稱量坩堝與灰分的總質量（記為 m?），灰分質量為 m? - m?。

計算灰分含量：按照公式 “灰分含量（%）=（m? - m?）/（m? - m?）×100%" 計算結果。

不同樣品的灼燒條件有何差異？

不同類型的樣品（如食品、煤炭、塑料、植物等）因有機成分和無機成分的特性不同，灼燒溫度和時間會有所調整。例如：

食品類樣品：通常在 500-600℃下灼燒 2-4 小時，確保蛋白質、脂肪等有機成分分解。

煤炭樣品：需在 815℃（空氣干燥基）或 900℃（干燥無灰基）下灼燒，以去除碳、氫等可燃成分，保留礦物質。

塑料樣品：部分含氯、氟等元素的塑料，需先進行預處理（如添加助燃劑），再在 600-800℃下灼燒，避免有害物質殘留。

測試中需注意哪些問題？

灼燒溫度需精準控制：溫度過低會導致有機成分殘留，使灰分結果偏高；溫度過高可能使部分無機成分（如鈉鹽、鉀鹽）揮發，導致結果偏低。

避免坩堝污染：灼燒前后需清潔坩堝，避免殘留物質影響稱量精度。

樣品需充分灰化：若灼燒后仍有黑色顆粒，需冷卻后滴加少量硝酸或雙氧水助燃，再次灼燒至灰白。

總結

灰分含量測試儀的工作原理基于高溫灼燒去除有機物、稱量殘留物的思路，通過精準控制樣品預處理、灼燒條件和稱量過程，實現對樣品中無機礦物質含量的定量分析。其核心在于利用有機物與無機物在高溫下的性質差異，通過質量差計算灰分比例，廣泛應用于食品、化工、環保等領域的成分檢測。