CHNSO元素分析，也称为有机元素分析或元素显微分析，用于确定样品中碳（C）、氢（H）、氮（N）、硫（S）和氧（O）的含量。这是一种可靠且经济高效的技术，用于评估化合物的纯度和化学成分，适用于多种样品类型，包括固体、液体、挥发性和粘性物质。了解有机元素的组成也有助于分析师确定样品物质的结构。有机化合物的化学表征不仅用于研究，也用于质量控制（QC）。
元素分析是一种高度可靠的分析技术，广泛应用于多个不同行业的广泛应用（见下文）。CHNSO元素分析最常见的技术基于样品的燃烧。这可以通过一种称为元素分析仪的专用仪器完成。燃烧时，样品会产生元素C、H、N和S的均匀化合物气体。这些燃烧产物 （如 CO2、H2O、NO2等）通过气相色谱测量，从而确定原始样品中元素的比例。C、H、N和S可以同时测定，而O可以通过热解在第二步分析。
为什么称重很重要？
有机元素分析要求称量相对较小的样品重量。实际样品重量取决于物质的性质、检测限、所需的精度水平以及所用元素分析仪的类型。由于每种元素的最终含量通常以原始样品重量的百分比表示，因此准确称重至关重要。由于样品量非常小，建议使用高度精确的微量天平。
超越系列微量天平非常适合用于有机元素分析的样品制备，因为测定极小量样品时需要使用高精度的微量天平。
观看视频，了解使用METTLER TOLEDO设备进行CHNS（O）元素分析的好处。
为了获得可靠的结果，样品必须没有污染物和水分。为了制备均质样品，可能需要将被研究物质干燥至恒定重量，然后细磨。有关不同样品制备方法和样品大小的更多细节，请参阅下方的“知识”部分。
有机元素分析在多个行业中被用于多种不同的目的和应用：
以下步骤作为CHNSO分析样品准备的指南。还有其他制备此类样品的方法。请参阅您的SOP以确保程序正确。如果没有SOP，建议实施一项，以确保分析过程的一致性。
多个样品可以通过自动化过程引入元素分析仪，也可以单独人工引入。
元素分析软件计算出产生的气体含量占初始样品重量的百分比。结果显示的%C、%H、%N和%S，均在报告中呈现。
样品制备、均质与干燥
样品必须干燥且无残留溶剂，才能提供可靠的结果。样品通常通过冻干或真空烘箱干燥至恒定重量，然后用研钵和杵或电动磨机均质处理。
样品的制备是CHNSO分析过程中最关键的步骤之一。所研究物质的均匀性是一个重要考虑因素。对于高度均匀的物质，可以使用少量样品，因为这足以真实反映物质的真实情况。低均匀性物质需要更大的样品才能反映其真实本质。为CHNS/O分析准备尽可能少的样品量，可以最小化所需物质的总量，减少燃烧样品所需的氧气量，并减少废物。
样本量、安全称量范围及最小称量值
有机元素分析是一项高度灵敏的程序，因此需要准确称重样品，以确定原始样品中元素C、H、N、S和O的精确百分比。样本量因应用而异;理想样品重量取决于多种因素，包括样品类型、元素分析仪的检测限以及用于称重样品的天平。在许多情况下，在实际分析前，建议先进行多次实验以确定预期的%C、%H、%N和%S的范围，以帮助确定初始样本的大小。
下表展示了各种不同元素分析的样品量。
| 元素分析 | 样品量 （依赖于样品特征） |
| CHN，CHNS，CHNS/O | 0.01-100毫克 |
| 润滑剂中的N | 5-20毫克 |
| 土壤中的N和C | 1毫克到1克 |
| N/蛋白质 | 10毫克到1克 |
样品量非常小，选择能够提供准确且可重复结果的微量天平至关重要。当原始样本中C、H、N或S的百分比预期较低时，这一点尤为重要。当样品量和气体体积较小时，所得百分比的测量误差可能变得显著。因此，准确称重初始样品至关重要。天平的最小称量值很重要，因为它指定了可以在该天平上准确称重的最小样品净重量。称量低于天平最小称量值的样品不能被视为准确或可靠。然而，同样必须考虑天平的安全称重范围，该范围通过对最小称量值施加安全系数确定。如需更详细的相关说明，请 下载免费指南《安全称重范围确保准确结果》。
如何选择合适的称重设备
梅特勒托利多 的良好称重规范™（GWP） 帮助您确保使用合适的天平，以满足应用的准确性需求。GWP是一种标准化的科学方法，用于安全选择、校准和作称重设备。我们的免费GWP推荐服务支持您选择适合测量需求的称重仪器。这确保你选择的设备是“适合用途”的。GWP推荐报告包含最低重量和安全系数计算，以确认您为工艺选择了合适的仪器，并考虑了以下因素：
CHNSO元素分析要求对样品进行极高精确水平的称重。如果您需要更多关于选择符合使用需求的天平的信息，或想确保当前天平符合准确性要求，我们的专家团队随时为您提供帮助。请不要犹豫，随时联系我们。
进行CHNS（O）分析的实验室每天处理数百个样本。后续处理需要快速且准确的结果。实验室分析师面临尽快完成分析的压力。
准确性
将极少量的样品称重到极小的容器中很笨拙，必须小心操作。分析人员的技能在称重大小一致的样品中起着重要作用。由于C、H、N和S含量的最终结果以初始样品重量的百分比给出，准确称重和记录重量至关重要。
示例用法
由于分析相同物质的样品数量较多，使用较小样本量可减少样品消耗，减少燃烧所需的氧气量，并减少浪费。使用最小称量值微小的天平有助于减少所需的物质。
采样数量/通量
为CHNS（O）分析准备样品是一个耗时且劳动密集的过程。微量天平非常敏感，可能需要几秒钟才能稳定，然后才释放重量结果。
文档
转录结果需要时间，且容易出现人为错误，尤其是当称量结果有6或7位小数时。结果的可追溯性对进行分析的实验室和终端客户都非常重要。
METTLER TOLEDO XPR 微量天平 具有独特的精度和极低的最小样品量。称重方法，包括目标重量、公差和样品数量，可以保存在天平上，并可直接通过天平显示上的快捷方式访问。内置的质量保证功能确保称重结果符合规定的公差和标准。
满足精度要求
梅特勒托利多微量天平的最小称量值最低可达0.82毫克，可读度为0.001毫克，使您轻松满足CHNS（O）元素分析的准确性要求。内置质量保证功能如StatusLight™、LevelControl和GWP 认证功能，帮助确保一次即得的正确结果。
取消手工转录
每个称量结果都保存在内置的结果记事本中，因此无需手写结果。结果可以通过多种连接方式打印或传输到U盘、个人电脑或其他分析仪器。这消除了转录错误，节省了大量时间。
快速且稳定的性能
主动温度控制（ATC）功能确保平衡性能稳定，远快于标准微量天平。自动通风挡板有助于保持平衡稳定性，使称重过程更快、更符合人体工学。
节省空间的解决方案
紧凑的占地节省了空间，这在通风橱内工作尤为重要。此外，称重室上方的第二SmartView显示终端具备称重所需的所有基本功能，而主终端则可放置在最方便的位置——甚至在通风橱外。
将您的微量天平连接到 LabX®实验室软件 ，享受完整的实验室数据管理系统。LabX通过对仪器、任务和用户的集中控制，天平终端的SOP指导，并消除了人工转录，提供了高度安全性、提高效率并确保数据完整性。
一体化解决方案
由于系统通过内部网络工作，你可以将一个或多个仪器连接到一台电脑——即使是位于实验室外的电脑。所有行政工作都实现自动化，因此您的整个流程都能数字化。LabX 能够轻松集成其他实验室系统（LIMS、ELN、LES、SAP） ，实现无缝、快速的数据传输。
SOP用户指导
通过在LabX中实施您的SOP，分析师可以在天平显示屏上获得逐步指导。分析师在流程的每一步都有指导，确保所有人都严格遵守标准作业程序（SOP）。 这降低了犯错的可能，确保了更好的重复性。
数据完整性
LabX 会自动处理所有数据和计算，让您更容易满足 ALCOA++ 的数据完整性要求。不再需要手动记录结果和处理信息，所有数据都安全地保存在集中数据库中。转录错误完全消除。
有机元素（C、H、N、O和S）的质量百分比是根据原始样品重量确定的，因此精确称重至关重要。样品燃烧过程使用高度纯氧和惰性载气，因此更倾向于使用小样品量（通常远低于10毫克）。
具有高重复性天平可以显著降低每次分析的成本。METTLER TOLEDO的XPR微量天平提供卓越的性能和最低可能的最低重量，以更快、更便捷且更低成本提供准确结果。
可以增加样品的尺寸，但由于燃烧过程中氧气供应有限，存在一定限制。对于碳含量低（30-40%）且容易燃烧的样品，样品量可以增加到10毫克。在CHNS分析中用于定量未知物质时，建议使用少于3毫克。当样本的可燃性未知时，建议在不同重量（例如1毫克和3毫克）进行两次分析。如果遇到燃烧困难，必须优化燃烧条件。宏观元素分析仪可以采集1克样品，但这需要更多的氧气和更大的还原管。火山灰产生的量也会增加。
由于元素可能仅存在于10%或以下的浓度，使用准确的天平以正确量化样品中元素的比例至关重要。典型的样本量为2-5毫克。此外，理想平衡还取决于样品的性质、所需的精度以及所用的元素分析仪。还值得注意的是，样品过大可能会对元素分析仪产生负面影响。 梅特勒托莱多的免费GWP® 推荐服务 可以帮助您根据具体工艺精度要求选择合适的天平。该服务还可用于判断您现有天平是否符合需求。
你天平的安全称量范围定义了一个称重的上限和下限，使称重结果符合你应用的准确性要求。只有在你称重在安全范围内时，结果才能准确可靠。虽然上限是天平的最大秤量，但下限则根据天平的最小称量值和根据精度要求（工艺允差）施加的安全系数确定。我们的免费指南 《安全称量范围确保准确结果》 解释了安全称量背后的科学原理，并说明你如何通过三个简单步骤确定天平的安全称量范围。
XPR微量天平配备了独特的结果记事本。只需按下按钮，结果就会被保存到记事本，并可以打印出来或传输到电脑。将您的XPR微量天平连接到LabX®软件 ，实现极致的数据安全。LabX 自动将所有结果和处理信息保存到一个安全、集中的数据库中。结果可随时轻松访问，用于打印报告或进一步分析。
自动化结果记录和记录显著缩短了样品制备时间。考虑将天平连接到打印机或电脑，电子记录结果，而不是手写。电子数据传输消除了转录错误。通过将天平连接到LabX®，所有数据和计算都会在后台自动完成。天平显示屏上的逐步用户指导确保你始终掌握样品准备的进展。
XPR微量天平配备了主动温度控制（ATC），为称重单元提供稳定环境，意味着能更快获得结果。自动通风挡板门避免了称重过程中反复开关门的需求;这样节省了时间，也更符合人体工学。
手动记录结果耗时且容易出错，尤其是当结果可能长达6或7位时。 将天平连接到电脑，避免手写结果。通过将天平连接到LabX Balance软件，所有称重结果都被电子方式收集、存储和处理。
静电的存在是称量误差的最大隐藏来源之一。当粉末散落在天平上时，这显著表明有静电在影响称量。其他迹象可能是天平不稳定，或结果值缓慢漂移。为了解决这个问题，可以在微量天平旁边放一个离子发生装置。把容器和样品放到天平上前，先通过离子发生装置。
