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7大元素分析儀器的比對(duì)，真正搞懂他們的不同
閱讀：1144 發(fā)布時(shí)間：2021-3-12
7大元素分析儀器的比對(duì)，真正搞懂他們的不同
元素分析儀器顧名思義肯定是用來(lái)做元素分析的，那么，小析姐考考你，什么是元素？元素是怎定義？我們究竟要檢測(cè)的是個(gè)什么東西？
元素定義：是具有相同質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))的同一類原子的總稱，到目前為止，人們?cè)谧匀恢邪l(fā)現(xiàn)的元素有90余種，人工合成的元素有20余種.
元素(element)又稱化學(xué)元素，指自然界中一百多種基本的金屬和非金屬物質(zhì)，它們只由幾種有共同特點(diǎn)的原子組成，其原子中的每一原子核具有同樣數(shù)量的質(zhì)子，質(zhì)子數(shù)來(lái)決定元素是由種類。
明白了我們要檢測(cè)的東西是什么，接下來(lái)就進(jìn)入正題，看看各元素分析儀器的分析過(guò)程及性能對(duì)比。
主要元素分析儀器
1.紫外\可見(jiàn)光分光光度計(jì)（UV）；
2.原子吸收分光光度計(jì)（AAS）；
3.原子熒光分光光度計(jì)（AFS）；
4.原子發(fā)射分光光度計(jì)（AES）；
5.質(zhì)譜（MS）；
6.X射線分光光度計(jì)（XRF）；
常見(jiàn)分析儀器的歸屬類型：
ICP-OES：是原子發(fā)射光譜的一種，原名ICP-AES后改名為ICP-OES；
ICP-MS:無(wú)機(jī)質(zhì)譜（MS），用于分析元素含量，也用于同位素分析；
FAAS、GAAS和HGAAS（HAAS）：火焰原子吸收、石墨爐原子吸收和氫化物原子吸收，都屬于原子吸收一類。
各種元素分析儀器分析過(guò)程、特點(diǎn)及應(yīng)用
紫外\可見(jiàn)光分光光度計(jì)（UV）
1.分析過(guò)程：
2.原理：
利用比耳定律（A=ξbC），其中ξ為摩爾吸光系數(shù)，對(duì)于固定物質(zhì)為常數(shù)；b為樣品厚度；C為樣品濃度；A為吸光度。很明顯，在樣品厚度和摩爾吸光系數(shù)一定的情況下A與樣品濃度成正比。
3.主要特點(diǎn)：
?。?）靈敏度高
?。?）選擇性好
?。?）準(zhǔn)確度高
（4）適用濃度范圍廣
?。?）分析成本低、操作簡(jiǎn)便、快速、應(yīng)用廣泛
原子吸收和熒光分光光度計(jì)
1.分析過(guò)程：
2.原子吸收光譜法原理：
原子吸收光譜法(AAS)是利用氣態(tài)原子可以吸收一定波長(zhǎng)的光輻射，使原子中外層的電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)的現(xiàn)象而建立的。
公式：A=KC
式中K為常數(shù)；C為試樣濃度；K包含了所有的常數(shù)。此式就是原子吸收光譜法進(jìn)行定量分析的理論基礎(chǔ)。
原子熒光光譜法是以原子在輻射能激發(fā)下發(fā)射的熒光強(qiáng)度進(jìn)行定量分析的發(fā)射光譜分析法。所用儀器與原子吸收光譜法相近。
3.原子吸收主要特點(diǎn)：
（1）靈敏度高FAAS可以測(cè)試ppm-ppb級(jí)的金屬；
?。?）原子吸收譜線簡(jiǎn)單，選擇性好，干擾少。
（3）操作簡(jiǎn)單、快速，自動(dòng)進(jìn)樣每小時(shí)可測(cè)定數(shù)百個(gè)樣品；
（4）測(cè)量精密度好，火焰吸收精密度可以達(dá)到1-2%，非火焰可以達(dá)到5-10%
?。?）測(cè)定元素多，可測(cè)試70多種元素，利用化學(xué)反應(yīng)還可間接測(cè)試部分非金屬。
4.原子熒光主要特點(diǎn)：
（1）有較低的檢出限，靈敏度高。
?。?）干擾較少，譜線比較簡(jiǎn)單。
?。?）儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。
?。?）分析校準(zhǔn)曲線線性范圍寬，可達(dá)3～5個(gè)數(shù)量級(jí)。
（5）由于原子熒光是向空間各個(gè)方向發(fā)射的，比較容易制作多道儀器，因而能實(shí)現(xiàn)多元素同時(shí)測(cè)定。
原子發(fā)射分光光度計(jì)
1.分析過(guò)程：
2.原理
原子的核外電子一般處在基態(tài)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)獲取足夠的能量后，就會(huì)從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定（壽命小于10-8s），迅速回到基態(tài)時(shí)，就要釋放出多余的能量，若此能量以光的形式出顯，即得到發(fā)射光譜（線光譜）。
發(fā)射的光波長(zhǎng)為：
每個(gè)元素有自己*的特征光譜，從而進(jìn)行元素定性分析。
3.主要特點(diǎn)
?。?）高溫，104K；
?。?）環(huán)狀通道，具有較高的穩(wěn)定性；
?。?）惰性氣氛，電極放電較穩(wěn)定；
?。?）具有好的檢出限,一些元素可達(dá)到10-3~10-5ppm；
?。?）ICP穩(wěn)定性好，精密度高，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差約1%；
?。?）基體效應(yīng)??；
?。?）光譜背景??；
（8）自吸效應(yīng)??；
?。?）線性范圍寬。
質(zhì)譜分析法
1.分析過(guò)程：
2.原理
使試樣中各組分電離生成不同荷質(zhì)比的離子，經(jīng)加速電場(chǎng)的作用，進(jìn)入質(zhì)量分析器，通過(guò)電磁場(chǎng)按不同m/e的變化，分子離子及碎片離子的質(zhì)量數(shù)及其相對(duì)峰度，提供分子量，元素組成及結(jié)構(gòu)的信息。
3.主要特點(diǎn)：
?。?）質(zhì)量測(cè)定范圍廣泛；
（2）分辨高；
（3）靈敏度，可檢測(cè)的小樣品量。
X熒光光度計(jì)（XRF）
1.分析過(guò)程：
2.原理：
受激發(fā)的樣品中的每一種元素會(huì)放射出二次X射線，并且不同的元素所放射出的二次X射線具有特定的能量特性或波長(zhǎng)特性。探測(cè)系統(tǒng)測(cè)量這些放射出來(lái)的二次X射線的能量及數(shù)量。然后，儀器軟件將探測(cè)系統(tǒng)所收集到的信息轉(zhuǎn)換成樣品中各種元素的種類及含量。
3.主要特點(diǎn)：
?。?）快速，測(cè)試一個(gè)樣品只需2min-3min；
?。?）無(wú)損，測(cè)試過(guò)程中無(wú)需損壞樣品，直接測(cè)試；
（3）含量范圍廣；
幾種元素分析儀器對(duì)比
1.工作范圍
2.無(wú)機(jī)分析產(chǎn)品的檢出限
3.干擾
4.費(fèi)用
通過(guò)以上的介紹與比對(duì)，各元素分析儀器的不同，你也有所了解了吧。