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元素分析儀在化學(xué)，材料學(xué)，環(huán)境檢測(cè)、食品檢測(cè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，可以用來鑒定被測(cè)物質(zhì)的元素（或離子）組成，測(cè)定各組分間（各種化學(xué)成分）量的關(guān)系，是實(shí)驗(yàn)室里必備檢測(cè)技術(shù)之一。實(shí)驗(yàn)室都有哪些元素分析儀呢？每種分析儀有什么區(qū)別呢？

首先，我們要明白什么是元素，元素的定義：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。

實(shí)驗(yàn)最常見的檢測(cè)項(xiàng)目就是化學(xué)元素分析，也叫成分分析，一般采用光譜（紫外、紅外、核磁）；色譜（氣相色譜、液相色 譜、離子色譜）；質(zhì)譜（質(zhì)譜儀、氣質(zhì)連用、液質(zhì)連用）；能譜（熒光光譜、衍射光譜）；熱譜（熱重分儀、示差掃描量熱儀）對(duì)樣品進(jìn)行綜合解析，通過多種分離和分析方法的聯(lián)合運(yùn)用，對(duì)樣品中的各組分進(jìn)行定性和定量分析，從而確定組分的結(jié)構(gòu)，對(duì)樣品有個(gè)全面的了解，進(jìn)行原料驗(yàn)收、爐前分析、成品檢驗(yàn)等各個(gè)環(huán)節(jié)的產(chǎn)品測(cè)試。

接下來就一起看看各元素分析儀器的分析過程及性能對(duì)比。

主要元素分析儀器

實(shí)驗(yàn)室元素的常見分析方法：

1、電感耦合等離子體質(zhì)譜法；

2、分光光度法；

3、激光誘導(dǎo)等離子體光譜法；

4、滴定分析法；

5、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法；

6、原子光譜分析法；

7、x射線熒光光譜法；

8、石墨爐原子吸收法；

9、原子光譜分析法；

10、電分析法

常見的元素分析儀器：

1.紫外\可見光分光光度計(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.電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（icp-MS）；

6.X射線分光光度計(jì)（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(jià)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，都屬于原子吸收一類。

各種元素分析儀器分析過程、特點(diǎn)及應(yīng)用

1、紫外\可見光分光光度計(jì)（UV）

（1）分析過程：

（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)：

（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(jiǎn)便、快速、應(yīng)用廣泛

2、原子吸收和熒光分光光度計(jì)

（1）分析過程：

（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；

（2）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%；

（5）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。

（2）干擾較少，譜線比較簡(jiǎn)單。

（3）儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。

（4）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。

3、原子發(fā)射分光光度計(jì)

（1）分析過程：

（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10-8 s），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)射的光波長為：

每個(gè)元素有自己獨(dú)特的特征光譜，從而進(jìn)行元素定性分析。

（3）主要特點(diǎn)

（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(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差約1%；

（6）基體效應(yīng)??；

（7）光譜背景??；

（8）自吸效應(yīng)??；

（9）線性范圍寬。

4、電感耦合等離子質(zhì)譜分析法

（1）分析過程：

（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)：

（1）質(zhì)量測(cè)定范圍廣泛；

（2）分辨高；

（3）絕對(duì)靈敏度，可檢測(cè)的最小樣品量。

5、X熒光光度計(jì)（XRF）

（1）分析過程：

（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特性。探測(cè)系統(tǒng)測(cè)量這些放射出來的二次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)：

（1）快速，測(cè)試一個(gè)樣品只需2min-3min；

（2）無損，測(cè)試過程中無需損壞樣品，直接測(cè)試；

（3）含量范圍廣；