十大常用检测元素分析和波谱技术!最全整理,值得收藏!

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引言

大全经过我们的独家整理,常用的元素分析和波谱技术与设备有哪些呢?让我们一起来看一下吧

▶ 1、金属材料与多元素分析

们都知道,在金属材料中,其他元素的含量对材料的影响是至关重要的。比如,在纯铁中加入C元素,我们可以得到钢,而根据C元素含量的不同又可以分为低碳钢、中碳钢、高碳钢等,将直接影响材料的拉伸性能等。此外,其中SiMn等的含量也将造成影响。

仪器简介

中文名:金属多元素分析仪

可测元素:硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、钛

测量时间45秒左右

属性:国内一款新型的综合性分析仪

一台仪器可满足碳钢、合金钢、不锈钢、灰铁、球铁、耐热钢、玛钢、耐磨钢与铸铁等材料中的CSMnPSiCrNiMoCuTiVAlWNbMg、稀土总量、Co等元素含量的检测,建立了功能强大的数据库,用于分析结果数据及工作曲线的储存和查询。采用品牌电脑微机控制,并配备了电子天平,全中文菜单式操作,台式打印机打印结果。

仪器特点

金属多元素分析仪

1、该系统由PC机控制,可完成绝大多数金属材料中元素的含量测定,系统程序的编制采用目前时尚的可视化编程语言,因此系统的功能强大,界面友好。

2、系统在分析过程中,零点和满度自动跟踪,并由PC机进行辅助定标,保证了测量精度。系统的操作简单快捷。

3、电子天平和系统联机,实现了分析过程的不定量称样,提高了系统的分析速度。

4、系统建立了功能强大的数据库,用于分析结果数据及工作曲线的储存和查询,其数据的修改和曲线的增删均十分方便。

▶ 2、三聚氰胺奶粉事件与凯氏定氮仪

2008年的“三聚氰胺”毒奶粉事件中,三聚氰胺之所以能“冠冕堂皇”地躲过安全检测,就是由于我们食品检测过程中检测蛋白质含量是用“凯式定氮法”来检测的,简单来说就是以食品中的含氮量计算出蛋白质的含量。而三聚氰胺由于含氮量高,所以被不法商家添加进奶粉中,提高含氮量来冒充高蛋白奶粉。

仪器简介

凯氏定氮仪是根据蛋白质中氮的含量恒定的原理,通过测定样品中氮的含量从而计算蛋白质含量的仪器。因其蛋白质含量测量计算的方法叫做凯氏定氮法,故被称为凯氏定氮仪,又名定氮仪、蛋白质测定仪、粗蛋白测定仪。

中文名凯氏定氮仪

又名:定氮仪、蛋白质测定仪

测量范围0.1-200mg

氮回收率99.5%

OMNILAB D5000特点

凯式定氮仪

1.操作极其简单,可以通过快速编程一键式操作。有不同的语言菜单可供选择。

2.配有光学与声学故障报警系统。消化管不在位或放置不正确、未关闭安全门,仪器不启动,酸、碱、稀释液缺少,主机可快速检测出并暂停实验,自动报警提示,极其方便,安全可靠。

3.门接触安全开关。

4.可编程的反应和蒸馏时间。

5.自动蒸汽发电。蒸汽发电量可调从40%100%

6.测量范围:0.1-200mg

7.氮回收率 99.5%

8.重复性±1%

9.待机操作之间蒸馏。

10.独立的清洗方案。

11.自动和手工添加氢氧化钠。

12.RS232接口。

13.冷凝水消耗:5 l / min

▶ 3、现代有机高分子与有机元素分析仪

不知道你有没有听说过这么一句话,“现代人无不高分子”?的确,有机化学产品是现代人们日常生活中不可缺少的东西,衣服、塑料等包括衣食住行在内的几乎所有的生活用品都离不开有机元素。

所以,有机元素分析仪显得相当重要!

仪器简介

中文名有机元素分析仪

环境监控:混合肥料、废弃物

类型:实验室常规仪器

用途:燃料、煤、油品成分分析

仪器原理

CHN测定模式下,样品在可熔锡囊或铝囊中称量后,进入燃烧管在纯氧氛围下静态燃烧。燃烧的最后阶段再通入定量的动态氧气以保证所有的有机物和无机物都完全燃烧。如使用锡制封囊,燃烧最开始时发生的放热反应可将燃烧温度提高到1800°C,进一步确保燃烧反应完全。

样品燃烧后的产物通过特定的试剂后形成CO2H2ON2和氮氧化物,同时试剂将一些干扰物质,如卤族元素、SP等去除。随后气体进入还原罐,与铜进行反应,去除过量的氧并将氮氧化物还原成N2,最后进入混合室,在常温常压下进行均匀的混合。

有机元素分析仪

混合均匀后的气体通过三组高灵敏度的热导检测器,每组检测器包含一对热导池。前两个热导池之间安装有H2O捕获器,热导池间的信号差与H2O的含量成正比,并与原样品中氢含量成函数关系,以此测量出样品中H的含量。接下来的两个热导池间为CO2捕获器,用来测定C,最后以纯He为参照测定N.

测定SO的方法与CHN基本相同,只需更换一下试剂。硫燃烧后以SO2的形式单独进行测量。氧同样也是单独测量,样品在纯氦氛围下热解后与铂碳反应生成CO,进一步氧化成CO2后通过热导池的检测,最终计算出氧的含量。单独测量可保证OS的测量效果及最佳试剂用量,从而确保分析结果的准确性。

▶ 4、有机物结构分析与红外色谱仪

我们第一次听到红外色谱仪这个名字的时候,应该都是化学教科书上说的它可以用来检验有机物的官能团,原理是因为不同的结构对红外光有不同程度的吸收,体现在谱图上就可以用来分析。

仪器分类

1. 棱镜和光栅光谱仪

属于色散型光谱仪,它的单色器为棱镜或光栅,属单通道测量,即每次只测量一个窄波段的光谱元。转动棱镜或光栅,逐点改变其方位后,可测得光源的光谱分布。

光栅光谱仪

随着信息技术和电子计算机的发展,出现了以多通道测量为特点的新型红外光谱仪,即在一次测量中,探测器就可同时测出光源中各个光谱元的信息,例如,在哈德曼变换光谱仪中就是在光栅光谱仪的基础上用编码模板代替入射或出射狭缝,然后用计算机处理探测器所测得的信号。与光栅光谱仪相比,哈德曼变换光谱仪的信噪比要高些。

2. 傅里叶变换红外光谱仪

它是非色散型的,核心部分是一台双光束干涉,常用的是迈克耳孙干涉仪。当动镜移动时,经过干涉仪的两束相干光间的光程差就改变,探测器所测得的光强也随之变化,从而得到干涉图。经过傅里叶变换的数学运算后,就可得到入射光的光谱B(v)

傅里叶变换红外光谱仪

傅里叶变换红外光谱仪

傅里叶变换光谱仪的主要优点是:

①多通道测量使信噪比提高;

②没有入射和出射狭缝限制,因而光通量高,提高了仪器的灵敏度;

③以氦、氖激光波长为标准,波数值的精确度可达0.01厘米;

④增加动镜移动距离就可使分辨本领提高;

⑤工作波段可从可见区延伸到毫米区,使远红外光谱的测定得以实现

上述各种红外光谱仪既可测量发射光谱,又可测量吸收或反射光谱。当测量发射光谱时,以样品本身为光源;测量吸收或反射光谱时,用卤钨灯、能斯脱灯、硅碳棒、高压汞灯(用于远红外区)为光源。所用探测器主要有热探测器和光电探测器,前者有高莱池、热电偶、硫酸三甘肽、氘化硫酸三甘肽等;后者有碲镉汞、硫化铅、锑化铟等。常用的窗片材料有氯化钠、溴化钾、氟化钡、氟化锂、氟化钙,它们适用于近、中红外区。在远红外区可用聚乙烯片或聚酯薄膜。此外,还常用金属镀膜反射镜代替透镜。

▶ 5、金属缓蚀材料与激光拉曼光谱检测法

金属的腐蚀是人们十分关心的一个课题,而绝大多数腐蚀体系发生在水溶液介质当中,而水本身的拉曼散射非常弱,但是容易实现以电化学调制的原位测试研究,即拉曼光谱电化学研究。这对阐明一些缓蚀剂的缓蚀机理和腐蚀机制有十分重要的意义。当然,激光拉曼光谱在材料中的应用远不止这些,它还应用于对一些材料结构的分析、金相的分析等等。

下面就让我们一起来看一下激光拉曼光谱检测法。

仪器简介

激光拉曼光谱仪

拉曼光谱法是研究化合物分子受光照射后所产生的散射,散射光与入射光能级差和化合物振动频率、转动频率的关系的分析方法。与红外光谱类似,拉曼光谱是一种振动光谱技术。所不同的是,前者与分子振动时偶极矩变化相关,而拉曼效应则是分子极化率改变的结果,被测量的是非弹性的散射辐。

仪器原理

一定波长的电磁波作用于被研究物质的分子,引起分子相应能级的跃迁,产生分子吸收光谱。引起分子电子能级跃迁的光谱称电子吸收光谱,其波长位于紫外~可见光区,故称紫外-可见光谱。电子能级跃迁的同时伴有振动能级和转动能级的跃迁。引起分子振动能级跃迁的光谱称振动光谱,振动能级跃迁的同时伴有转动能级的跃迁。拉曼散射光谱是分子的振动-转动光谱。用远红外光波照射分子时,只会引起分子中转动能级的跃迁,得到纯转动光谱。

仪器特点

拉曼光谱谱图

拉曼光谱的优点在于它的快速,准确,测量时通常不破坏样品(固体,半固体,液体或气体),样品制备简单甚至不需样品制备。谱带信号通常处在可见或近红外光范围,可以有效地和光纤联用。这也意味着谱带信号可以从包封在任何对激光透明的介质,如玻璃,塑料内,或将样品溶于水中获得。现代拉曼光谱仪使用简单,分析速度快(几秒到几分钟),性能可靠。因此,拉曼光谱与其他分析技术联用比其他光谱联用技术从某种意义上说更加简便(可以使用单变量和多变量方法以及校准。

▶ 6、荧光与荧光分光光度计

我们都知道荧光绚烂多彩,正因为人们爱它的美丽,便有了荧光粉、荧光笔、荧光棒……产品多不胜数。

可是你可能不知道的是,荧光的产生却是因为分子跃迁产生的。

科学家利用了荧光的相关性质,发明了荧光分光光度计,用来检测材料,在生物化学、生物医学、环境化工中有着重要的应用。那我就给你介绍一些这个仪器。

仪器分类

荧光分光光度计的发展经历了手控式、自动记录式、计算机控制式三个阶段;还可分为单光束式和双光束式两大系列。其他的还有低温激光Sh p olskill荧光分光光度计、配有寿命和相分辩测定的荧光分光光度计等。

仪器组成

1. 光源:

为高压汞蒸气灯或氙弧灯,后者能发射出强度较大的连续光谱,且在300nm400nm 范围内强度几乎相等,故较常用。

2.激发单色器:

置于光源和样品室之间的为激发单色器或第一单色器,筛选出特定的激发光谱。

3.发射单色器:

置于样品室和检测器之间的为发射单色器或第二单色器,常采用光栅为单色器。筛选出特定的发射光谱。

4.样品室:

通常由石英池(液体样品用)或固体样品架(粉末或片状样品)组成。测量液体时,光源与检测器成直角安排;测量固体时,光源与检测器成锐角安排。

5.检测器:

一般用光电管或光电倍增管作检测器。可将光信号放大并转为电信号。

主流仪器

荧光分光光度计

上海棱光生产的F96系列、F97系列荧光分光光度计;

天津港东生产的F-380型、F-320型、F-280型荧光分光光度计;

天津拓普生产的WFY-28型荧光分光光度计;

上海三科生产的970CRT型荧光分光光度计;

功能特点

1.荧光发射光谱

选择某一固定波长的光激发样品,记录样品中产生的荧光发射强度与发射波长间的函数关系,即得荧光发射光谱。

2.荧光激发光谱

选定某一荧光发射波长记录荧光发射强度作为激发光波长的函数,即得荧光激发光谱。

3.时间分辨技术

可用于对混合物中光谱重叠但有寿命差异的组分进行分辨并分别测量。

▶ 7、紫外分光光度计

  如果你去到过化学实验室,你一定对这个仪器不陌。要检测物质的种类和纯度、测定络合物组成及稳定常数、研究反应动力学、有机分析等等,都离不开这个仪器。

它就是我们今天要介绍的紫外分光光度计。

技术指标

波长范围190-900nm

光谱带宽1.0

波长准确度:±0.1nmD2 656.1nm),±0.3nm全区域

波长重复性:≤0.1nm

杂散光:≤0.03%T

光度准确度:±0.2%T

光度重复性0.1%T

稳定性0.0004A/h500nm处)

基线平直度:±0.001A

数据输出USB接口

打印输出:并行口

光度显示范围0-200%T-4-4A0-9999C0-9999F

显示系统320*240位点阵高亮背光大屏幕LCD液晶显示器

软件:标配

灯源:进口氘灯、钨灯

接收器:进口硅光二极管

外形尺寸460*380*220mm

重量20kg

仪器特点

紫外分光光度计

1320*240位点阵高质量大屏幕液晶显示器,显示清晰,信息完备,充分考虑人性化设计

2、强大的数据处理功能,使实验结果能得到充分的应用,使用户编辑更为简单快捷

3、主要元件采用进口配置,使精度更高、速度更快、可靠性更强、兼容性更广、自动化程度更高

4、丰富的应用功能,使用户随心所欲,应用更灵活、开放,使分光光度计的应用领域得到了极大的拓展

5、高自动化程度,使维护方便、操作简便、效率更高

仪器应用

1、检定物质

2、与标准物及标准图谱对照

3、比较最大吸收波长吸收系数的一致性

4、纯度检验

5、推测化合物的分子结构

6、氢键强度的测定

7、络合物组成及稳定常数的测定

8、反应动力学研究

9、在有机分析中的应用

日常维护

一、温度和湿度是影响仪器性能的重要因素。他们可以引起机械部件的锈蚀,使金属镜面的光洁度下降,引起仪器机械部分的误差或性能下降;造成光学部件如光栅、反射镜、聚焦镜等的铝膜锈蚀,产生光能不足、杂散光、噪声等,甚至仪器停止工作,从而影响仪器寿命。维护保养时应定期加以校正。应具备四季恒湿的仪器室,配置恒温设备,特别是地处南方地区的实验室。

二、环境中的尘埃和腐蚀性气体亦可以影响机械系统的灵活性、降低各种限位开关、按键、光电偶合器的可靠性,也是造成必须学部件铝膜锈蚀的原因之一。因此必须定期清洁,保障环境和仪器室内卫生条件,防尘。

三、仪器使用一定周期后,内部会积累一定量的尘埃,最好由维修工程师或在工程师指导下定期开启仪器外罩对内部进行除尘工作,同时将各发热元件的散热器重新紧固,对光学盒的密封窗口进行清洁,必要时对光路进行校准,对机械部分进行清洁和必要的润滑,最后,恢复原状,再进行一些必要的检测、调校与记录。

▶ 8、近代物理最重要的实验之一与卢瑟福背散射仪

卢瑟福背散射RutherfordBackscatteringSpectrometryRBS),有时候被称为高能离子散射谱学(High-Energy Ion ScatteringHEIS),是一种是一种离子束分析技术,被用在材料科学中,用以分析、测量材料的结构和组成。通过将一束确定能量的高能离子束(通常是质子或α粒子)打到待分析材料上,检测背向反射的离子的能量,即可确定靶原子的种类、浓度和深度分布。

卢瑟福背散射实验,近代物理科学发展史中最重要的实验之一。

简介

中文名:卢瑟福背散射

学科:岩矿分析与鉴定

缩写:RBS

领域:近代物理科学

实验方法

1909年卢瑟福和他的助手盖革(H.Geiger)及学生马斯登(E.Marsden)在做α粒子和薄箔散射实验时观察到绝大部分α粒子几乎是直接穿过铂箔,但偶然有大约1/8000α粒子发生散射角大于90。这一实验结果当时在英国被公认的汤姆逊原子模型根本无法解释。在汤姆逊模型中正电荷分布于整个原子,根据对库仑力的分析,α粒子离球心越近,所受库仑力越小,而在原子外,原子是中性的,α粒子和原子间几乎没有相互作用力。在球面上库仑力最大,也不可能发生大角度散射。卢瑟福等人经过两年的分析,于1911年提出原子的核式模型,原子中的正电荷集中在原子中心很小的区域内,而且原子的全部质量也集中在这个区域内。原子核的半径近似为10,约为原子半径的千万分之一。卢瑟福散射实验确立了原子的核式结构,为现代物理的发展奠定了基石。

▶ 8、分析检测与气相色谱

你一定听过气相色谱的大名!是的,在分离、分析、检测中,它是一位无法缺少的好帮手!那让我们一起来了解一下吧!

方法特点

高效气相色谱仪

气相色谱法是指用气体作为流动相的色谱法。由于样品在气相中传递速度快,因此样品组分在流动相和固定相之间可以瞬间地达到平衡。另外加上可选作固定相的物质很多,因此气相色谱法是一个分析速度快和分离效率高的分离分析方法。近年来采用高灵敏选择性检测器,使得它又具有分析灵敏度高、应用范围广等优点。

性能特点

1、中文大屏幕 LCD 显示器,显示内容丰富直观,设定参数及其方便。

2、采用了微机自动点火装置。

3、采用了稳定可靠的数字调零,避免了电位器调零引起的基线不稳定现象。

4、三气路结构,可同时装三根色谱柱、同时安装 FIDTCD两种检测器,并可方便地扩充ECD  FPD  NPD 三种检测器,以及扩装气体进样器和转化炉等外控设备。

5、该机可十分容易地由单 FID 放大器扩充为双 FID 放大器,两个放大器的参数可分别控制,真正实现了一机多用。

6、具有八阶程序升温功能。

7、具有变频功能的智能后开门自动降温系统,降温速度快,实现了真正意义上的近室温操作。

8、柱室采用独有的跟踪升温方式;避免了柱室的快速升温造成检测器的污染。

9、同时配备两个填充柱汽化室和一个独立毛细管专用系统,具有性能优良的毛细管分流 /不分流进样器及尾吹系统,可方便地安装小口径毛细柱、大口径毛细柱和各种填充柱。

10、具有掉电保护功能,可自动记忆设定参数。具有抗电源突变干扰功能和秒表计时功能。

11、具有超温保护功能,温度超过所设上限自动断电并报警。任一路温度超过设定温度,均会自动停止加热;并有中文提示故障原因及报警提示。

12、具有“0℃”保护功能。当任一路温度显示始终为“0℃”时,均会自动停止加热,以防该室始终加热导致加热体损坏.并有中文提示故障原因及报警提示。

13、具有断气保护及中文提示功能,可最大限度地保护 TCD钨丝和色谱柱不受损害。

14、具有故障自我诊断功能,随时显示中文故障原因,及报警提示。

技术指标

1、温度控制

控温范围:室温+8℃—420

控温精度:在200℃以内为±0.1℃;在200℃以上为±0.2

程升阶数:八阶

升温速率:130/分钟

2、检测器指标

FID

检测限:Mf1×10-11g/s(/CS2)

 :0.02mv

 :0.1mv/h

TCD

灵敏度≥3000mV.ml/mg()

噪音:≤0.02mV

漂移:≤0.1mV/h

▶ 9、废水处理与电导率测定仪

环保达人们,你们一定很关心工业污水处理问题,现在我就告诉你有这么一件兵器,它被应用于电厂水处理、水厂和污水厂废水处理、造纸生产过程废水处理、化工炼油生产过程/废水处理、食品和饮料生产过程/废水处理、医药行业生物反应和发酵/废水处理、半导体生产过程/废水处理/高纯水生产……

看到这一组组的应用领域,是不是觉得很厉害?

我们现在就来介绍一下它—-电导率测定仪

仪器简介

中文名电导率仪

外文名Conductivity meter

温度0-180

测量范围0-100mS/cm

输出功能4-20mA/RS485

供电电压24V DC

仪器原理

电导率

电导率是物质传送电流的能力,与电阻值相对,单位Siemens/cm 

水的硬度

水的硬度是指水中钙、镁离子的浓度,硬度单位是ppm1ppm代表水中碳酸钙含量1毫克/(mg/L)

电导(G)是电阻(R)的倒数。因此当两个电极(通常为铂电极或铂黑电极)插入溶液中,可以测出两电极间的电阻R。根据欧姆定律,温度一定时,这个电阻值与电极间距Lcm)正比,与电极的截面积Acm2)反比,即R =ρ×(L/A);其中ρ为电阻率,是长25px,截面积为25px2导体的电阻,其大小决定于物质的本性。

据上式,导体的电导(G)可表示成下式:G =1/R=1/ρ)×(A/L=K×(1/J);其中,K=1/ρ称为电导率,J =L/A称为电极常数;电解质溶液电导率指相距25px的两平行电极间充以25px3溶液时所具有的电导。由上式可见,当已知电极常数(J),并测出溶液电阻(R)或电导(G)时,即可求出电导率。

性能特点

电导率测定仪

●全中文显示,界面友好:所有的数据、状态和操作提示都是中文显示,完全没有厂家自己定义的符号或代码。

●简单的菜单结构,文本式的人表对话:使用起来更清晰、方便,按照屏幕上的提示就可操作。

●多参数同时显示:同时显示电导率、输出电流、温度、时间和状态。

●(超)纯水的自动补偿:对于超纯水,实现了显示25℃时的电导率自动温度补偿。

●记事本功能:忠实记录仪表的操作使用情况和报警的发生时间,便于管理。

●历史曲线和数字记录仪功能:二次表每隔5分钟自动存储一次测量数据,可连续存储一个月的电导率。

●数字时钟功能:显示当前的时间,为数字记录仪功能提供时间基准。

●背光功能:可在光线昏暗或彻底没光亮的环境下使用,根据温度变化,自动调节对比度到最清晰。

●防程序飞死:看门狗程序确保仪表不会死机,这是在线式仪表的基本要求。

●输出电流设置与检查功能:手动电流源功能,可检查和任意设定输出电流值,方便检测记录仪和下位机。

●软件设定电流输出方式:软件选择是0~10mA或4~20mA输出。

▶ 10、海水咸淡与盐度计

你是不是也想过,饭菜的咸淡要是有个衡量标准就好了!

小编告诉你,这种仪器不但有,而且操作简单,可以快速地读取盐分浓度或海水比重。在现实中应用于海洋、渔场、养殖场使用的海水,水族馆使用的海水或人工海水储藏鱼使用的盐水等的浓度管理。

产品介绍

盐度计

用于快速测定含盐(氯化钠)溶液重量百分比浓度或折射率。广泛应用于制盐、食品、饮料等工业部门及农业生产和科研中。

应用领域

由于简单的操作,使用者可以快速地读取盐分浓度或海水比重。可应用于海洋,渔场,养殖场使用的海水,水族馆使用的海水或人工海水储藏鱼使用的盐水等的浓度管理。

工作原理

因为光线从一种介质进入另一种介质时会产生折射现象,且入射角正弦之比恒为定值,此比值称为折光率。利用盐溶液中可溶性物质含量与折光率在普通环境下成正比例,可以测定出盐溶液的折光率,这样盐度计/折射仪就求算出盐的浓度。注:盐度计是折射仪(折光仪)的细分型。

仪器分类

现场盐度计

可测量并记录海水的现场盐度随时空变化的仪器,测量精确度约±0.02。其测量电路有两种:一种带有自动的温度补偿和压力补偿电路;一种没有补偿电路,而是把温度、深度和电导率的测定值输入计算机,换算成实用盐度。

实验室盐度计

高精密度的盐度计,测量精确度约±0.005。可以在恒温条件对水样进行测量,也有带温度补偿电路的。BEC-950型盐度计通常都由传感器、测量电路和数据处理装置组成。电导传感器有电极式和感应式两种:前者的电导池上装有两个或两个以上的电极,最典型的是装有一对电流极和一对电位极的四极传感器;后者通过电导池内外的单匝海水回路把两个同轴的环形变压器耦合起来,利用耦合程度与海水电导率成比例的原理进行测定。

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