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【元素分析】各元素分析仪器的分析过程及性能对比

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2019-01-30 15:53
来源:实验与分析
实验与分析
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  元素分析仪器顾名思义肯定是用来做元素分析的,那么,小析姐考考你,什么是元素?元素是怎定义?我们究竟要检测的是个什么东西?

  元素定义:是具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称.到目前为止,人们在自然中发现的元素有90余种,人工合成的元素有20余种.

  元素(element)又称化学元素,指自然界中一百多种基本的金属和非金属物质,它们只由几种有共同特点的原子组成,其原子中的每一原子核具有同样数量的质子,质子数来决定元素是由种类。

  明白了我们要检测的东西是什么,接下来就进入正题,看看各元素分析仪器的分析过程及性能对比。

  主要元素分析仪器:

  1.紫外\可见光分光光度计(UV);

  2.原子吸收分光光度计(AAS);

  3.原子荧光分光光度计(AFS);

  4.原子发射分光光度计(AES);

  5.质谱(MS);

  6.X射线分光光度计(XRF );

  常见分析仪器的归属类型

  ICP-OES:是原子发射光谱的一种,原名ICP-AES后改名为ICP-OES;

  ICP-MS: 无机质谱(MS),用于分析元素价态及含量,也用于同位素分析;

  FAAS、GAAS和 HGAAS(HAAS):火焰原子吸收、石墨炉原子吸收和氢化物原子吸收。

  各种元素分析仪器分析过程、特点及应用

  紫外\可见光分光光度计(UV)

  分析过程:

  原理:利用比耳定律(A=ξbC),其中ξ为摩尔吸光系数,对于固定物质为常数;b为样品厚度;C为样品浓度;A为吸光度。很明显,在样品厚度和摩尔吸光系数一定的情况下A与样品浓度成正比。

  主要特点

  1.灵敏度高

  2.选择性好

  3.准确度高

  4.适用浓度范围广

  5.分析成本低、操作简便、快速、应用广泛

  原子吸收和荧光分光光度计

  分析过程

  主要特点

  1、灵敏度高FAAS可以测试ppm-ppb级的金属;

  2、原子吸收谱线简单,选择性好,干扰少。

  3、操作简单、快速,自动进样每小时可测定数百个样品;

  4、测量精密度好,火焰吸收精密度可以达到1-2%,非火焰可以达到5-10%

  5、测定元素多,可测试70多种元素,利用化学反应还可间接测试部分非金属。

  主要特点

  1、有较低的检出限,灵敏度高。

  2、干扰较少,谱线比较简单。

  3、仪器结构简单,价格便宜。

  4、分析校准曲线线性范围宽,可达3~5个数量级。

  5、由于原子荧光是向空间各个方向发射的,比较容易制作多道仪器,因而能实现多元素同时测定。

  原子发射分光光度计

  分析过程

  主要特点

  1、高温,104K;

  2、环状通道,具有较高的稳定性;

  3、惰性气氛,电极放电较稳定;

  4、具有好的检出限,一些元素可达到10-3~10-5ppm;

  5、ICP稳定性好,精密度高,相对标准偏差约1%;

  6、基体效应小;

  7、光谱背景小;

  8、自吸效应小;

  9、线性范围宽;

  10、一般只能测定液体。

  质谱分析法

  主要过程

  主要特点

  1.质量测定范围广泛;

  2.分辨高;

  3.绝对灵敏度,可检测的最小样品量。

  X荧光光度计(XRF)

  分析过程

  特点:

  1、快速,测试一个样品只需2min-3min;

  2、无损,测试过程中无需损坏样品,直接测试;

  3、含量范围广;

  各元素测试仪器优劣对比

  1.工作范围

  2.无机分析产品的检出限

  3.干扰

  4.费用

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