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常用成分分析的测试方法

日期: 2016-07-19
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成分分析是运用科学的方法进行产品所含成分的分析,并对每个成分进行定性和定量分析的一个过程。成分分析检测有:化学品成分分析、金属成分分析、纺织品成分分析,水质成分分析,颗粒物成分分析,粉末成分分析,异物成分分析等。下面,介绍一下金属成分分析的常见方法 。

 

1.原子吸收光谱法

原子吸收光谱法是原子中外层的电子吸收一定坡长的光辐射,从基态跃迁到激发态的一种现象。电子的能级不同,共振吸收一定波长的辐射光不同,这个共振吸收波长恰好等于该原子受激发后发射光谱的波长,因此可作为元素定性的依据,吸收辐射的能量大小可作为定量的依据。

 

原子吸收光谱法的基本原理是:每一种元素的原子不仅可以发射一系列特征谱线,也可以吸收与发射线波长相同的特征谱线;当光源发射的某一特征波长的光通过原子蒸气时,即入射辐射的频率等于原子中的电子由基态跃迁到较高能态。成分分析测试采用的仪器设备如:AAS原子吸收光谱仪。

 

2.原子发射光谱法

原子发射光谱法是根据各种元素的原子或离子在热激发或电激发下的状态下,发射特定的电磁辐射,从而进行元素的定性与定量分析的方法,是光谱学中最为古老的一种,可同时检测一个样品中的多种元素成分。

 

原子发射光谱法的基本原理是:各物质的组成元素的原子的核外电子处在一定的能级上,具有一定的能量。在一般情况下,大多数原子处在最低的能级状态,即基态。原子发射光谱法是根据位于激发态的待测元素原子回到基态时运动的特征谱线,对元素进行定性与定量分析的方法,是光谱学中最为古老的一种。成分分析测试采用的仪器设备如:ICP-OES。

 

常用成分分析的测试方法

 

3.原子荧光分析法

原子荧光分析法是根据原子在辐射能激发下发射的荧光强度进行定量分析的方法。原子荧光分析法所用的仪器与原子吸收光谱法相近。原子荧光光谱分析法具有较高的灵敏度,校正曲线的线性范围广,能进行多元素的测定。原子荧光光谱是介于原子发射光谱和原子吸收光谱之间的光谱分析技术。

 

原子荧光分析法的基本原理是通过测量待测元素的原子蒸气在一定波长的辐射能激发下发射的荧光强度而进行定量分析。原子荧光的波长在紫外、可见光区。气态自由原子吸收特征波长的辐射后,原子的外层电子从基态或低能态跃迁到高能态,约经10-8秒,又跃迁至基态或低能态,同时发射出荧光。在一定条件下,共振荧光强度与样品中某元素浓度成正比 ,从而通过测试共振荧光的强度来确定待测元素的含量。成分分析测试采用的仪器设备如:原子荧光光谱仪。

 

4.质谱法

质谱法是指运用电场和磁场将运动的离子按照荷质比分离之后进行检测的方法。检测出离子准确质量就能确定离子的化合物组成。分析这些离子即可获得化合物的分子量、化学结构、裂解规律和由单分子分解形成的一些离子间存在的某种相互关系的信息。

 

质谱法的基本原理是:试样中各组成分进行电离生成不同荷质比的离子,经加速电场作用,形成离子束,进入质量分析器,利用电场和磁场使发生相反的速度色散,在磁场中离子发生角速度矢量相反的偏转,即速度慢的离子偏转大,速度快的偏转小;当两个场的偏转作用进行互补时,它们的轨道相交于一点。同时,在磁场中还能发生质量的分离,这样就使具有同一质荷比而速度不同的离子聚焦在同一点上,不同质荷比的离子聚焦在不同的点上,将它们分别聚焦从而得到质谱图,从而确定其质量。成分分析测试所采用的仪器设备如:GC-MS。

 

以上四种是常用的成分分析的测试方法,AAS、ICP-OES、GC-MS是成分分析测试的常用测试仪器,多用于无机实验室。

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