CHNSO元素分析，也稱為有機元素分析或元素顯微分析，用以測定樣品中碳（C）、氫（H）、氮（N）、硫（S）和氧（O）的含量。這是一種可靠且具成本效益的技術，用於評估化合物的純度與化學組成，並可用於多種樣品類型，包括固體、液體、揮發性及黏性物質。了解有機元素的組成也有助於分析師判斷樣品物質的結構。有機化合物的化學特性分析不僅用於研究，也用於品質控制（QC）。
元素分析是一種高度可靠的分析技術，廣泛應用於多個產業的各種領域（見下文）。CHNSO元素分析最常見的技術是基於樣品的燃燒。這可以在一種稱為元素分析儀的專用儀器中進行。燃燒時，樣品會產生元素C、H、N和S的均勻化合物氣體。這些燃燒產物 （例如 CO2、H、2O、NO2等）會利用氣相層析法測量，從而確定原始樣品中元素的比例。C、H、N 和 S 可以同時測定，而 O 則可以透過熱解法進行第二步分析。
為什麼稱重很重要？
有機元素分析需要相對較小的樣本權重。實際樣品重量會依物質性質、檢測限、所需精度及所用元素分析儀類型而異。由於每種元素的最終含量通常以原始樣品重量的百分比表示，因此準確稱重至關重要。由於樣本數非常小，建議使用高度精確的微天平。
卓越級微量天平非常適合用於有機元素分析的樣品準備，因為測量極小量時需要使用高度精確的微量天平。
觀看影片，了解使用 METTLER TOLEDO 設備進行 CHNS（O） 元素分析的好處。
為了獲得可靠的結果，樣本必須無污染物和濕氣。為了製備均質樣品，可能需要將被調查物質乾燥至恆定重量，然後細碎研磨。關於不同樣品製備方法及樣本大小的更多細節，請參閱下方的專業知識章節。
有機元素分析在多個產業中被用於多種不同目的與應用：
以下步驟作為準備樣本以供CHNSO分析的指南。還有其他製備此類樣本的方法。請參考您的SOP，以確保程序正確。若無標準作業作業程序（SOP），建議實施以確保分析一致。
多個樣品可透過自動化流程引入元素分析儀，或人工單獨引入。
元素分析軟體會計算產生氣體的百分比，佔初始樣品重量的百分比。結果顯示 %C、%H、%N 和 %S，並以報告形式呈現。
樣品製備、均質化與乾燥
樣品必須乾燥且無殘留溶劑，才能提供可靠的結果。樣本通常經過冷凍乾燥或真空烘烤至恆定重量，然後壓碎，並用研杵或電動磨機均質處理。
樣品的製備是CHNSO分析過程中最關鍵的步驟之一。所研究物質的均勻性是重要考量。對於高度均勻的物質，可以使用少量樣本，因為這足以真實反映該物質。低均勻性的物質需要較大的樣本才能呈現其真實本質。為CHNS/O分析準備盡可能少的樣本量，可減少所需物質總量，減少燃燒所需的氧氣量，並減少浪費。
樣本數、安全稱重範圍與最低重量
有機元素分析是一項高度靈敏的程序，因此必須精確稱重樣品，以確定原始樣本中元素C、H、N、S和O的精確百分比。樣本大小因應用而異;理想樣品重量取決於多種因素，包括樣品類型、元素分析儀的檢測限以及用於稱重樣品的天平。在許多情況下，建議先進行多次實驗，以確定預期的%C、%H、%N及%S範圍，以協助確定初始樣本的大小。
下表提供了各種元素分析的樣本數指示。
| 元素分析 | 樣本數 （依樣本特性而定） |
| CHN，CHNS，CHNS/O | 0.01-100毫克 |
| 潤滑劑中的N | 5-20毫克 |
| 土壤中的N與C。 | 1 mg 到 1 g |
| N/蛋白質 | 10毫克到1克 |
樣本量非常小，選擇能提供準確且可重現結果的微量天平至關重要。當原始樣本中預期C、H、N或S的百分比偏低時，這點更為重要。當樣本量及氣體體積都很低時，所得百分比的測量誤差可能會變得顯著。因此，準確稱重初始樣本非常重要。天平的最小權重很重要，因為它指定了能準確稱重該天平的最小樣本數。稱量低於天平最低重量的樣本，不能被視為準確或可靠。然而，也必須考慮天平的安全稱重範圍，這是透過對最小重量施加安全係數來決定的。如需更詳細的說明，請 下載免費指南《安全稱重範圍確保準確結果》。
如何選擇合適的稱重裝置
METTLER TOLEDO 的 良好稱重規範™（GWP） 幫助您確保使用符合申請準確度需求的正確天平。GWP 是一套標準化的科學方法，用於安全選擇、校正及操作稱重設備。我們免費的GWP建議服務，協助您選擇最適合測量需求的稱重儀器。這確保你選擇的設備是「適合用途」的。GWP建議報告包含最低重量與安全係數計算，以確認您已選擇正確的儀器以符合流程，並考量：
CHNSO元素分析要求對樣本進行極高精確度的稱重。如果您需要更多關於選擇符合申請需求的平衡，或想確保現有餘額符合準確度要求，我們的專家團隊隨時為您服務。請隨時與我們聯繫。
執行CHNS（O）分析的實驗室每天處理數百個樣本。後續處理需快速且精確的結果。實驗室分析師正面臨盡快完成分析的壓力。
正確
將極少量的物品秤入極小容器中很麻煩，必須小心操作。分析師的技巧在稱量一致大小的樣本中扮演重要角色。由於C、H、N和S含量的最終結果是以初始樣本重量的百分比給出，準確稱重並正確記錄重量至關重要。
範例使用情況
由於分析相同物質的樣本數量多，使用小樣本可減少物質使用、減少燃燒所需的氧氣量，並減少浪費。低最低重量的平衡有助於減少所需物質的量。
取樣數/通量
準備CHNS（O）樣本分析是一項耗時且勞力密集的過程。微調天平非常敏感，可能需要幾秒鐘才能穩定，然後才釋放重量結果。
文件
轉錄結果需要時間，且容易出現人為錯誤，尤其是當權重結果有6位或7位小數點時。結果的可追溯性對執行分析的實驗室以及最終客戶都非常重要。
METTLER TOLEDO XPR 微天平 提供獨特的精確度與極低的最低重量。稱重方法，包括目標重量、公差及樣品數量，可儲存在天平上，並可直接從天平顯示的捷徑存取。內建的品質保證功能確保稱重結果符合規定的公差與標準。
符合精度要求
METTLER TOLEDO 微量天平的 USP 最低重量值低至 0.82 mg，讀取率為 0.001 mg，讓您輕鬆達到 CHNS（O） 元素分析的準確度要求。內建品質保證功能如 StatusLight™、LevelControl 及 GWP Approved 協助確保首次使用時的正確成果。
取消人工轉錄
每個權重結果都會儲存在內建的成績筆記本中，因此無需手寫結果。結果可列印或透過多種連接方式傳送至USB隨身碟、電腦或其他分析儀器。這消除了轉錄錯誤，並節省了大量時間。
快速且穩定的效能
主動溫度控制（ATC）功能確保平衡表現穩定，比標準微觀天平更快產出結果。自動通風擋板有助於維持平衡穩定性，並使稱重過程更快且符合人體工學。
節省空間的解決方案
緊湊的空間節省空間，尤其在煙霧櫃工作時尤為重要。此外，稱重室上方的次級 SmartView 終端具備稱重所需的基本功能，而主終端則可隨意放置於最方便的位置——甚至在排氣櫃外。
將您的微量天平連接到 LabX® 實驗室軟體 ，並享有完整的實驗室資料管理系統。LabX 透過對儀器、任務與使用者的集中控制、天平終端的標準作業程序（SOP）指導，以及消除人工轉錄，提供高度安全性、提升效率並確保完整資料完整性。
一體化解決方案
由於系統透過內部網路運作，你可以將一個或多個儀器連接到單一電腦——即使是位於實驗室外的電腦。所有行政工作都自動化，讓你整個流程都能數位化。LabX 能輕鬆整合其他實驗室系統（LIMS、ELN、LES、SAP） ，實現無縫且快速的資料傳輸。
SOP 使用者指引
透過在 LabX 中實作您的標準作業程序（SOP），分析師會在餘額顯示器上獲得逐步指示。分析師在流程的每個步驟中都被引導，確保每個人都能精確遵守標準作業程序（SOP）。 這降低了錯誤風險，並確保了更好的重複性。
資料完整性
LabX 會自動處理所有資料與計算，讓您更容易符合 ALCOA++ 的資料完整性要求。不再需要手動記錄結果並處理資訊，因為所有資料都安全地儲存在集中式資料庫中。轉錄錯誤完全消除。
有機元素（C、H、N、O 和 S）的質量百分比是根據原始樣品重量來計算，因此精確稱重變得至關重要。樣品燃燒過程使用高度純氧和惰性載體氣體，因此較小的樣品量（通常遠低於10毫克）更為理想。
具有高重複性平衡能大幅降低每次分析的成本。METTLER TOLEDO的XPR微量天平提供卓越性能與最低可能的最低重量，以更快、更方便且更低成本提供準確結果。
雖然可以增加樣品尺寸，但由於燃燒過程中氧氣供應有限，會受到限制。對於碳含量低（30-40%）且易燃燒的樣品，樣本量可增加至10毫克。在CHNS分析中，用於量化未知物質時，建議使用少於3毫克的劑量。當樣本的可燃性尚不明朗時，建議在不同重量（例如1 mg和3 mg）進行兩次分析。若遇到燃燒困難，必須優化燃燒條件。宏觀元素分析儀可取1克樣品，但這需要更多氧氣和更大的還原管。產生的灰燼量也會增加。
由於元素可能僅存在於10%或以下濃度，使用準確的平衡以正確量化樣品中元素比例至關重要。典型的樣本量為2-5毫克。此外，理想平衡還取決於樣品性質、所需精度及所用元素分析儀。同時值得注意的是，樣品過大可能會對元素分析儀產生負面影響。 METTLER TOLEDO的免費GWP® 建議服務 能協助你根據具體的製程精度需求選擇合適的平衡。這項服務也可以用來判斷你現有的餘額是否符合需求。
你天平的安全稱重範圍定義了一個稱重的上限和下限，使稱重結果符合你申請的準確度要求。只有當您在安全的稱重範圍內稱重時，稱重結果才能準確且可靠。雖然上限是擺輪的承載能力，而下限則是根據擺輪最小重量及根據精度要求（製程公差）施加的安全係數決定。我們的免費指南 《安全稱重範圍確保準確結果》 解釋了安全稱重背後的科學原理，並說明你如何透過三個簡單步驟來判斷天平的安全稱重範圍。
XPR 微量天平配備獨特的結果筆記本。只需按下按鈕，結果就會儲存在記事本上，並可列印或傳輸到電腦。將您的 XPR 微小餘額 連接到 LabX® 軟體 ，享受極致的資料安全。LabX 會自動將所有結果與處理資訊儲存在安全且集中的資料庫中。結果可隨時輕鬆取得，以列印報告或進行進一步分析。
自動化結果記錄與記錄，大幅縮短了樣本準備所需的時間。考慮將餘額連接到印表機或電腦，電子記錄結果，而不是手寫。電子資料傳輸消除了轉錄錯誤。透過將餘額連結到 LabX®，所有資料與計算都會在背景自動處理。天平顯示上的逐步使用者指引，能確保您隨時掌握樣品準備的進度。
XPR 微量天平具備主動溫度控制（ATC），為稱重單元提供穩定環境，讓您更快獲得結果。自動通風遮蔽門避免了稱重過程中反覆開關門的需求;這樣可以節省時間，也更符合人體工學。
手動記錄結果耗時且容易出錯，尤其當結果長達6或7位數時。 將餘額連接到電腦，避免手動記錄結果。透過將您的天平連接到 LabX Balance 軟體，所有稱重結果都會被電子方式收集、儲存並處理。
靜電充電是稱重誤差的最大隱性來源之一。當粉末散落在平衡上時，這是靜電充電問題的強烈跡象。其他跡象可能是餘額無法穩定，或是結果價值緩慢漂移。為了解決這個問題，可以在你的微天平旁邊放置一個離子化單元。將容器和樣品放入天平時，先通過離子器取樣。
