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LOI檢測

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發(fā)布時間：2025-07-29 13:34:09 更新時間：2025-07-28 13:34:09

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

LOI檢測概述

Loss on Ignition（LOI）檢測，中文譯為灼燒失重檢測，是一種廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、地質(zhì)勘探和建筑工業(yè)等領(lǐng)域的重要分析方法。該方法通過測量樣品在高溫灼燒過程中失去的質(zhì)量百分比，來評估材料中的揮發(fā)性成分含量，如水分、有機物、碳酸鹽、硫化物等。LOI檢測的核心原理是基于熱分解反應(yīng)：當(dāng)樣品在特定溫度下（通常在550°C至1000°C范圍內(nèi)）加熱時，這些揮發(fā)性物質(zhì)會燃燒或揮發(fā)，導(dǎo)致樣品質(zhì)量減輕。通過計算灼燒前后的質(zhì)量差，可以得出精確的失重率，從而為材料成分分析、質(zhì)量控制或污染評估提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。LOI檢測的優(yōu)勢在于操作相對簡單、成本較低，且結(jié)果可重復(fù)性好，適用于多種樣品類型，包括土壤、沉積物、水泥、石灰石、煤炭、陶瓷和工業(yè)廢棄物等。在現(xiàn)代實驗室中，LOI已成為化學(xué)分析的基礎(chǔ)測試手段，尤其在地質(zhì)勘探中用于估算有機碳含量，或在建筑行業(yè)用于監(jiān)控水泥的燒失量，確保產(chǎn)品性能符合規(guī)范。隨著技術(shù)進步，自動化和標準化設(shè)備的應(yīng)用進一步提升了檢測效率和精度。

檢測項目

LOI檢測的重點項目主要針對材料中的揮發(fā)性成分，具體包括有機質(zhì)含量、水分含量、碳酸鹽分解產(chǎn)物、以及其他易熱解物質(zhì)。在土壤和地質(zhì)樣品分析中，LOI常用于測定有機碳含量（如腐殖質(zhì)），這對于評估土壤肥力、環(huán)境污染或碳儲存潛力至關(guān)重要；在建筑材料如水泥、石灰石或陶瓷中，檢測項目聚焦于燒失量（loss on ignition），用于監(jiān)控原材料純度或生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制，例如水泥中的游離石灰或未燃盡碳；在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，LOI可應(yīng)用于廢棄物樣品，評估有機物含量以指示生物降解性。此外，在煤炭和礦物燃料分析中，LOI也用于測定灰分含量或揮發(fā)性物質(zhì)，幫助優(yōu)化燃燒效率。每個檢測項目都需根據(jù)樣品類型和行業(yè)需求定制，確保數(shù)據(jù)準確反映材料特性。

檢測儀器

LOI檢測的核心儀器包括高溫灼燒設(shè)備、精密稱量裝置和相關(guān)輔助工具。主要設(shè)備為馬弗爐（muffle furnace），這是一種可控溫電爐，能在550°C至1000°C范圍內(nèi)穩(wěn)定加熱，確保樣品均勻灼燒；其次是分析天平（analytical balance），用于精確稱量樣品灼燒前后的質(zhì)量，精度通常達到0.1毫克，以確保微小失重量的計算準確。輔助儀器包括：坩堝（如瓷坩堝或鉑金坩堝），用于盛放樣品并承受高溫；干燥器（desiccator），用于樣品冷卻過程中防止吸濕；以及通風(fēng)系統(tǒng)，以處理灼燒產(chǎn)生的氣體。現(xiàn)代實驗室還常配備自動化系統(tǒng)，如程序控溫爐和電子數(shù)據(jù)記錄器，減少人為誤差。這些儀器的選擇需依據(jù)檢測標準，確保安全性和可重復(fù)性。

檢測方法

LOI檢測的標準方法遵循特定步驟，確保結(jié)果可靠：首先，準備代表性樣品，通常需粉碎至均勻顆粒（如通過2mm篩）；然后，將樣品置于坩堝中，在105°C下預(yù)干燥以去除表面水分，并稱重記錄初始質(zhì)量（W1）。接著，將坩堝放入馬弗爐中，以標準溫度（例如，土壤樣品常用550°C，水泥樣品用950°C）加熱2-4小時，使揮發(fā)性成分充分分解。灼燒后，將坩堝轉(zhuǎn)移至干燥器冷卻至室溫，避免空氣濕度影響。最后，用分析天平稱量灼燒后質(zhì)量（W2），并計算失重百分比：LOI(%) = [(W1 - W2) / W1] × 100。整個過程需重復(fù)測試多次以驗證精度，并記錄溫度、時間和環(huán)境條件。關(guān)鍵注意事項包括避免樣品污染、確保爐溫均勻，以及處理高溫安全風(fēng)險。

檢測標準

LOI檢測的國際和國內(nèi)標準提供了統(tǒng)一的操作規(guī)范和質(zhì)量控制要求。常見標準包括：ASTM D7348（Standard Test Methods for Loss on Ignition of Solid Combustion Residues），主要用于土壤和固體廢棄物有機質(zhì)測定，規(guī)定灼燒溫度550°C；ISO 1171（Solid mineral fuels — Determination of ash），適用于煤炭分析，灼燒溫度815°C；GB/T 176-2017（水泥化學(xué)分析方法）中的燒失量測試部分，灼燒溫度950°C，用于中國水泥行業(yè)。此外，其他相關(guān)標準如EN 196-2（歐洲水泥測試標準）和EPA方法（美國環(huán)保署環(huán)境樣品分析）也整合了LOI程序。這些標準詳細規(guī)范了樣品制備、儀器校準、數(shù)據(jù)報告格式和允許誤差范圍（如±0.5%以內(nèi)），確保檢測結(jié)果具有可比性和可信度。實驗室需根據(jù)樣品來源選擇合適的標準，并定期進行方法驗證。