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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,人們在自然中發(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)來決定元素是由種類。
明白了我們要檢測的東西是什么,接下來就進(jìn)入正題,看看各元素分析儀器的分析過程及性能對比。
主要元素分析儀器:
1.紫外\可見光分光光度計(UV);
2.原子吸收分光光度計(AAS);
3.原子熒光分光光度計(AFS);
4.原子發(fā)射分光光度計(AES);
5.質(zhì)譜(MS);
6.X射線分光光度計(XRF );
常見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: 無機(jī)質(zhì)譜(MS),用于分析元素價態(tài)及含量,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。
各種元素分析儀器分析過程、特點及應(yīng)用
紫外\可見光分光光度計(UV)
分析過程:
原理:利用比耳定律(A=ξbC),其中ξ為摩爾吸光系數(shù),對于固定物質(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。
主要特點
1.靈敏度高
2.選擇性好
3.準(zhǔn)確度高
4.適用濃度范圍廣
5.分析成本低、操作簡便、快速、應(yīng)用廣泛
原子吸收和熒光分光光度計
分析過程
主要特點
1、靈敏度高FAAS可以測試ppm-ppb級的金屬;
2、原子吸收譜線簡單,選擇性好,干擾少。
3、操作簡單、快速,自動進(jìn)樣每小時可測定數(shù)百個樣品;
4、測量精密度好,火焰吸收精密度可以達(dá)到1-2%,非火焰可以達(dá)到5-10%
5、測定元素多,可測試70多種元素,利用化學(xué)反應(yīng)還可間接測試部分非金屬。
主要特點
1、有較低的檢出限,靈敏度高。
2、干擾較少,譜線比較簡單。
3、儀器結(jié)構(gòu)簡單,價格便宜。
4、分析校準(zhǔn)曲線線性范圍寬,可達(dá)3~5個數(shù)量級。
5、由于原子熒光是向空間各個方向發(fā)射的,比較容易制作多道儀器,因而能實現(xiàn)多元素同時測定。
原子發(fā)射分光光度計
分析過程
主要特點
1、高溫,104K;
2、環(huán)狀通道,具有較高的穩(wěn)定性;
3、惰性氣氛,電極放電較穩(wěn)定;
4、具有好的檢出限,一些元素可達(dá)到10-3~10-5ppm;
5、ICP穩(wěn)定性好,精密度高,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差約1%;
6、基體效應(yīng)小;
7、光譜背景小;
8、自吸效應(yīng)小;
9、線性范圍寬;
10、一般只能測定液體。
質(zhì)譜分析法
主要過程
主要特點
1.質(zhì)量測定范圍廣泛;
2.分辨高;
3.靈敏度,可檢測的小樣品量。
X熒光光度計(XRF)
分析過程
特點:
1、快速,測試一個樣品只需2min-3min;
2、無損,測試過程中無需損壞樣品,直接測試;
3、含量范圍廣;
各元素測試儀器優(yōu)劣對比
1.工作范圍
2.無機(jī)分析產(chǎn)品的檢出限
3.干擾
4.費用