元素分析的類型

更新時(shí)間：2025-01-13

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1、有機(jī)物元素分析

有機(jī)物的元素分析是通過將樣品中的碳等元素轉(zhuǎn)換成易于測(cè)定的物質(zhì)，然后使用適當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)各元素進(jìn)行定量來進(jìn)行的。

首先，轉(zhuǎn)換元素有兩種方法：在載氣中燃燒樣品，以及將分解劑添加到液體中的濕法。分析方法有多種，但典型的分析方法如下所示。

對(duì)于碳和氫，使用氧氣作為載氣，樣品wan全燃燒，將碳轉(zhuǎn)化為CO 2，將氫轉(zhuǎn)化為H 2 O，然后使用適當(dāng)?shù)姆椒ú东@并定量。可以通過使用助燃劑在二氧化碳流中wan全燃燒樣品以將其轉(zhuǎn)化為 N2，然后進(jìn)行體積測(cè)量來分析氮。

另一種方法是在樣品中添加分解劑，將其轉(zhuǎn)化為氨，然后使用修復(fù)劑捕獲并定量氨。氧是根據(jù)其他元素的百分比總和計(jì)算得出的。

2.無機(jī)物元素分析-以液體樣品為例

離子色譜（IC）是一種主要使用離子色譜儀（液相色譜儀的一種）對(duì)溶液中的離子成分進(jìn)行定性和定量測(cè)定的分析方法。測(cè)量的成分包括無機(jī)陰離子、堿金屬和氨。

使用射頻感應(yīng)耦合等離子體(ICP)的分析方法也是已知的，包括ICP光學(xué)發(fā)射光譜法(ICP-AES)和ICP質(zhì)譜法(ICP-MS)。兩者都是廣泛使用的分析方法，可以同時(shí)測(cè)量水溶液樣品中大約 70 種元素。如果樣品是固體，可以通過分解或萃取將其變成水溶液來進(jìn)行分析。

在ICP-MS中，將水樣霧化并引入作為電離源的電感耦合等離子體（ICP）中，并使用質(zhì)譜儀分離和檢測(cè)等離子體中電離的元素以進(jìn)行元素分析。

另一方面，ICP-AES是將水溶液樣品霧化后，分析激發(fā)元素返回基態(tài)時(shí)發(fā)出的光，根據(jù)波長對(duì)元素進(jìn)行定性，并根據(jù)元素的波長進(jìn)行定量。強(qiáng)度。 ICP-AES 分析適用于稀土元素，而 ICP-AES 不擅長。通過組合使用 ICP-AES 和 ICP-MS 進(jìn)行分析，可以獲得從主要成分到痕量成分的各種濃度的元素信息。

原子吸收光譜法（AAS）將稀酸水溶液中的元素霧化，用光照射它們，并根據(jù)光吸收（吸光度）測(cè)量元素濃度。當(dāng)外界給予光能時(shí)，所有原子都會(huì)從低能態(tài)（基態(tài)）躍遷到高能態(tài)（激發(fā)態(tài)），但基態(tài)和激發(fā)態(tài)之間的能量差是由元素決定的。因此，通過測(cè)量吸光度，可以對(duì)元素進(jìn)行定性和定量測(cè)定。

3.無機(jī)物元素分析-固體表面分析

X射線熒光光譜分析法（XRF）通過用X射線照射測(cè)量樣品并測(cè)量產(chǎn)生的du特?zé)晒釾射線來識(shí)別和定量構(gòu)成元素。除特殊樣品外，無需預(yù)處理，可進(jìn)行無損分析，還可以分析固體表面。

測(cè)量用X射線照射樣品后產(chǎn)生的熒光，根據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)的不同，可以分為能量色散系統(tǒng)（EDXRF）和波長色散系統(tǒng)（WDXRF）。 WDX 使用分光晶體分離產(chǎn)生的熒光 X 射線，并使用測(cè)角儀進(jìn)行測(cè)量，這需要大型設(shè)備。另一方面，EDX 檢測(cè)器本身具有出色的能量分辨率，因此不需要色散系統(tǒng)，從而使設(shè)備緊湊。

4. 固體碳分析

在固體樣品的碳分析中，有一種方法可以定量總有機(jī)碳（TOC）、總無機(jī)碳（TIC）和元素碳（ROC）三種形式，并由此計(jì)算總碳含量（TC）。正在引起人們的注意。

TOC是對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)和質(zhì)量控制非常重要的典型測(cè)量項(xiàng)目，但使用TOC計(jì)的傳統(tǒng)分析方法是通過從TC中減去TIC來計(jì)算TOC。另一方面，作為碳中和措施的一部分，在開發(fā)旨在減少二氧化碳排放或回收排放的二氧化碳的碳回收相關(guān)技術(shù)時(shí)，越來越需要分離和量化三種不同類型的碳。