有機元素分析儀是一種實驗室常規儀器，其最基本的套用是化合物組成鑑定。
基本介紹
- 中文名：有機元素分析儀
- 外文名：element analyzer
- 環境監控：混合肥料、廢棄物
- 類型：一種實驗室常規儀器
- 用途：燃料、煤、油品成分分析
基本信息,套用範圍,原理,儀器種類,
基本信息
1897年, 科學家 Max Dennstedt 報告了一個簡單的有機元素分析的方法，發表為論文 ''Über Vereinfachung der organischen Elementaranalyse''，採用來自賀利氏鉑金冶煉廠（Heraeus Platinum Smelting Factory）生產出高質量高純度的石英玻璃和鉑金，並很快將其套用到碳元素和氮元素的分析中。1923年, [[弗里茨普端格（Fritz Pregl）]] 獲得諾貝爾化學獎，以表彰其在“有機化合物微量分析法”的貢獻，其研究採用的是賀利氏公司製造的專用元素分析儀器，如今元素分析部門已經從賀利氏分離，建立了獨立的Elementar Analysensysteme GmbH，專注CHONS元素分析。
有機元素分析最早出現在19世紀30年代，李比希首先建立燃燒方法測定樣品中碳和氫兩種元素的含量，他首先將樣品充分燃燒，使碳和氫分別轉化為二氧化碳和水蒸氣，然後分別以氫氧化鉀溶液和氧化鈣吸收，根據各吸收管的重量變化分別計算出碳和氫的含量。
目前，元素的一般分析法有化學法、光譜法、能譜法等，其中化學法是最經典的分析方法。傳統的化學元素分析方法，具有分析時間長、工作量大等不足。隨著科學技術的不斷發展，自動化技術和計算機控制技術日趨成熟，元素分析自動化便隨之應運而生。有機元素分析的自動化儀器最早出現於20世紀60年代，後經不斷改進，配備了微機和微處理器進行條件控制和數據處理，方法簡便迅速，逐漸成為元素分析的主要方法手段。目前，有機元素分析儀上常用檢測方法主要有：示差熱導法、反應氣相色譜法、電量法和電導法幾種。
畢生研究有機元素分析儀的Hans-Pieter Sieper 博士說：現代有機元素分析儀與第一代微量分析儀相比，類似於將“現代發射光譜儀與19 世紀60 年代的Bunsen/Kirchhoff光譜分析儀相比”。現代的微電子學、檢測方法和軟體已經允許我們開發出分析性能更好、分析效率更高和用戶使用更加方便的有機元素分析儀器”。他特別解釋從低於1mg 的微量樣本到多於1g 或更多的宏量樣本的C,H,N,S 和O 的分析能力和將吹掃捕集分離與快速及簡便的色譜分離結合起來的可控熱解析技術引入元素分析領域。
套用範圍
元素分析儀作為一種實驗室常規儀器，可同時對有機的固體、高揮發性和敏感性物質中C、H、N、S、元素的含量進行定量分析測定, 在研究有機材料及有機化合物的元素組成等方面具有重要作用。可廣泛套用於化學和藥物學產品，如精細化工產品、藥物、肥料、石油化工產品碳、氫、氧、氮元素含量，從而揭示化合物性質變化，得到有用信息，是科學研究的有效手段
節能減排：燃料、煤、油品成分分析；
環境監控：混合肥料、廢棄物、軟泥、淤泥、礦泥、煤泥、沉澱物、肥料、殺蟲劑和木料、固液垃圾。
地質材料：海洋和河流沉積物、土壤、岩石和礦物。
農業產品：植物和葉子、木料、食物、乳製品（如牛奶）。
化學和藥物產品：精細化工產品、藥物產品、爆炸物、催化劑、有機金屬化合物、聚合物、合成橡膠、皮革、纖維材料和紡織產品。
石油化工和能源：煤炭、石墨、焦碳、原油、燃料油、石油、汽油添加劑、潤滑油、油品添加劑。
物理性質：水泥、陶瓷、玻璃纖維、輪胎、燃料、色素、建築材料、絕緣材料。
原理
CHNS測定模式下，樣品在可熔錫囊或鋁囊中稱量後，進入燃燒管在純氧氛圍下靜態燃燒。燃燒的最後階段再通入定量的動態氧氣以保證所有的有機物和無機物都完全燃燒。如使用錫制封囊，燃燒最開始時發生的放熱反應可將燃燒溫度提高到1800°C,進一步確保燃燒反應完全。
樣品燃燒後的產物通過特定的試劑後形成CO2、H2O、N2和氮氧化物，同時試劑將一些干擾物質，如鹵族元素、S和P等去除。隨後氣體進入還原管，去除過量的氧並將氮氧化物還原成N2，而後通過吹掃捕集吸附柱或者氣相色譜柱實現氣體分離，然後進入熱導檢測器。
測定O的方法則主要是裂解法，樣品在純氦氛圍下熱解後與鉑碳反應生成CO,然後通過熱導池的檢測，最終計算出氧的含量。
儀器種類
1.Elementar經典vario系列元素分析儀，廣泛套用於土壤、化工、環境、食品行業。
2. 美國CE-440型有機碳氫氮氧硫元素分析儀（CHN O S）的分析範圍包括化學和藥物學產品、精細化工產品、藥物、肥料、石油化工產品 ，橡膠、塑膠、高分子材料及添加劑、建築和絕緣材料、煤、固體廢棄物等。被廣泛套用於化學、化工、製藥、農業、環保、能源、材料等不同領域的研究分析。
3. PerkinElmer PE 2400II CHNS/O 有機元素分析儀
創立於1937年,是化學分析儀器領域著名的供應商之一。早在1965年該公司就研製推出了2400型元素分析儀，成為當時自積分熱導法元素分析儀發展的一派代表，後來由於公司研發領域的擴大和重心的轉移，以至於在研發元素分析儀的技術方面無法有更新的突破。2400系列II型CHNS/O型元素分析儀是該公司後來推出的。其設計理念發生了很大的變化，主要體現在對混合氣體分離技術的改變，現在是採用先進的前沿色譜分離技術。不過目前型號比較老，很久沒更新了。
4. Thermo 賽默飛世爾 FLASH 2000 CHNS/O 有機元素分析儀
