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我是一只毛发不秃的无良实验猿，这是一个无良的实验室。

大家好，我是导演！

元素分析仪广泛应用于化学、材料科学、环境检测、食品检测等领域。 可以说是实验室必备的检测技术之一。

那么问题来了，实验室里有哪些元素分析仪呢？ 每个分析仪之间有什么区别？

首先我们要了解什么是元素，元素的定义：具有相同质子数（核电荷数）的同种原子的总称分析仪器与仪器分析，迄今为止，元素有90多种存在于自然界中，人工合成的元素有20多种。

实验中最常见的检测项目是化学元素分析，也叫成分分析，一般采用光谱学（紫外、红外、核磁）； 色谱法（气相色谱法、液相色谱法、离子色谱法）； mass spectrometry（质谱仪、GC、LC能谱（荧光光谱、衍射光谱）；热谱（热重分析仪、差示扫描量热仪）对样品进行综合分析，通过多种分离分析方法的联合使用，各组在对样品进行定性定量分析，以确定成分结构，全面了解样品，在原料验收、炉内分析、成品检验等各个环节进行产品检测。

接下来，所长就和大家聊一聊各种元素分析仪器的分析过程和性能对比。

#主元素分析仪

实验室元素常用分析方法：

1. 电感耦合等离子体质谱；

2.分光光度法；

3. 激光诱导等离子体光谱学；

4、滴定分析法；

5.电感耦合等离子体原子发射光谱法；

6、原子光谱分析；

7. X射线荧光光谱法；

8、石墨炉原子吸收法；

9. 原子光谱分析；

10.电分析

常用元素分析仪器：

1、紫外可见分光光度计（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.电感耦合等离子体质谱仪（icp-MS）；

6. X射线分光光度计（XRF）；

常见分析仪器的归属类型：

ICP-OES：是一种原子发射光谱法，原名ICP-AES，后更名为ICP-OES；

ICP-MS：无机质谱（MS），用于分析元素的价态和含量，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，都属于原子吸收的范畴。

#各种元素分析仪器的分析过程、特点及应用

1.紫外/可见分光光度计（UV）

(1)分析过程：

(2) 原理：

使用比尔定律（A=ξbC），其中ξ是摩尔吸光系数，对于固定物质是常数； b 为试样厚度； C为样品浓度； A是吸光度。 显然，当样品厚度和摩尔吸光度一定时，A 与样品浓度成正比。

（三）主要特点：

①. 高灵敏度

②.选择性好

③. 高准确率

④. 适用浓度范围广

⑤. 分析成本低，操作简单快捷，应用广泛

2.原子吸收和荧光分光光度计

(1)分析过程：

(2)原子吸收光谱法原理：

原子吸收光谱（AAS）是利用气态原子能吸收一定波长的光辐射，使原子外壳中的电子从基态跃迁到激发态的现象而建立的。

公式：A=KC

式中，K为常数； C为样品浓度； K 包含所有常数。 该式是原子吸收光谱法定量分析的理论基础。

原子荧光光谱法是定量分析原子在辐射能激发下所发出的荧光强度的一种发射光谱分析方法。 所用仪器与原子吸收光谱法相似。

(3)原子吸收的主要特点：

①. 高灵敏度FAAS可测试ppm-ppb级金属；

②. 原子吸收光谱简单，选择性好，干扰小。

③. 操作简单快捷，自动进样，每小时可测数百个样品；

④. 测量精度好，火焰吸收精度可达1-2%，非火焰可达5-10%

⑤. 待测元素较多，可检测70多种元素，部分非金属可采用化学反应间接检测。

(4) 原子荧光的主要特点：

①. 检出限低，灵敏度高。

②. 干扰少，谱线比较简单。

③. 该仪器结构简单，价格便宜。

④. 分析校准曲线具有较宽的线性范围，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，所以相对容易制作多通道仪器，从而可以实现多种元素的同时测定。

3、原子发射分光光度计

(1)分析过程：

(2) 原则

原子的核外电子通常在基态运动。 当获得足够的能量时，它们会从基态跃迁到激发态。 激发态不稳定（寿命小于10-8 s），当它们迅速回到基态时，就会被释放。 多余的能量被释放出来，如果这个能量以光的形式出现，就得到了发射光谱（线光谱）。

发射光波长为：

每种元素都有自己独特的特征光谱，可以对元素进行定性分析。

（三）主要特点

①. 耐高温，104K；

②. 环形通道，稳定性高；

③. 惰性气氛，电极放电稳定；

④. 具有良好的检出限，部分元素可达10-3~10-5ppm；

⑤. ICP稳定性好，精密度高，相对标准偏差在1%左右；

⑥. 基质效应小；

⑦. 光谱背景小；

⑧. 自吸作用小；

⑨. 宽线性范围。

4. 电感耦合等离子体质谱

(1)分析过程：

(2) 原则

样品中的组分被电离产生不同荷质比的离子，通过加速电场的作用进入质量分析器，分子离子和碎片离子的质量数和相对峰度由下式确定电磁场根据不同的m/e的变化，提供分子量、元素组成和结构信息。

（三）主要特点：

①. 质量测量范围广；

②. 高分辨率;

③. 绝对灵敏度，最小可检测样品体积。

5. X射线荧光光度计（XRF）

(1)分析过程：

(2) 原理：

被激发样品中的每一种元素都会发射二次X射线，不同元素发射的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。 检测系统测量这些发射的二次 X 射线的能量和数量。 然后，仪器软件将检测系统采集到的信息转化为样品中各种元素的种类和含量。

（三）主要特点：

①. 速度快，测试一个样品只需2min-3min；

②. 无损，测试时无需损坏样品，可直接进行测试；

③. 内容范围广；

#几种元素分析仪器的比较

一、工作范围

2、无机分析产品的检出限

3、干扰

4.成本

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