【成分分析简介】

成分分析技术主要用于对未知物、未知成分等进行分析，通过成分分析技术可以快速确定目标样品中的各种组成成分是什么，帮助您对样品进行定性定量分析，鉴别、橡胶等高分子材料的材质、原材料、助剂、特定成分及含量、异物等。

【成分分析分类】

按照对象和要求：微量样品分析 和 痕量成分分析 。

按照分析的目的：体相元素成分分析、表面成分分析和微区成分分析。

原子吸收法

原子吸收光谱法采用的原子化方法主要有火焰法、石墨炉法和氢化物发生法。

图1 原子吸收光谱仪

原理：原子吸收光谱分析的波长区域在近紫外区。其分析原理是将光源辐射出的待测元素的特征光谱通过样品的蒸汽中待测元素的基态原子所吸收，由发射光谱被减弱的程度，进而求得样品中待测元素的含量。

图2 原子吸收结构流程

适合分析材料：金属材料，非金属材料等

应用领域：化工、冶金、食品、环境等多种领域

注意事项：需要对样品进行溶解后再进行测定

特点：适合对气态原子吸收光辐射，具有灵敏度高、抗干扰能力强、选择性强、分析范围广及精密度高等优点。但也有缺陷，不能同时分析多种元素，对难溶元素测定时灵敏度不高，在测量一些复杂样品时效果不佳。

检测范围及检出限：

可分析微量和痕量元素，部分元素检出限见下表：

图3  电感耦合等离子体原子发射光谱仪

原理：利用等离子体激发光源（ICP）使试样蒸发汽化，离解或分解为原子状态，原子可进一步电离成离子状态，原子及离子在光源中激发发光。利用分光系统将光源发射的光分解为按波长排列的光谱，之后利用光电器件检测光谱，根据测定得到的光谱波长对试样进行定性分析，按发射光强度进行定量分析。

图4 ICP-OES原理示意图

适合分析材料：高纯有色金属及其合金；金属材料、电源材料、贵金属，电子、通讯材料及其包装材料；医疗器械及其包装材料

应用领域： 冶金、地矿、建材、机械、化工、农业、环保、食品和医药等多种领域

注意事项：需要对样品进行溶解后再进行测定

特点：

1、可测元素70多种；

2、分析速度快，一分钟可测5-8个元素，中阶梯二维分光系统，具备更高的分辨能力；
3、多元素同时分析，客户可以自由选择元素数量与安排测量顺序；

4、检出限低，达到ppb量级，Ba甚至达到0.7ppb；
5、线性动态范围宽，高达6个数量级，高低含量可以同时测量；

6、分析成本低。

检测范围及检出限：

用于微量元素分析和有害物质检测，不同元素最低检测限是不同的，见图7。

3.电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）

原理：测定时样品由载气（氩气）引入雾化系统进行雾化后，以气溶胶形式进入等离子体中心区，在高温和惰性气氛中被去溶剂化、汽化解离和电离，转化成带正电荷的正离子，经离子采集系统进入质谱仪，质谱仪根据质荷比进行分离，根据元素质谱峰强度测定样品中相应元素的含量.

适合分析材料：金属，非金属等材料

应用领域：环境、半导体、医学、生物、冶金、石油、核材料等领域

特点：谱图简单；优秀的检出限,特别是对重金属元素；线性范围宽；快速同位素比值测量能力；所需样品量小。

检测范围及检出限：

多种有机物及无机物的定性和定量分析、复杂化合物的结构分析、样品中各种同位素比的测定及固体表面的结构和组成分析等。

检出限见图7。

图7 ICP-OES和ICP-MS各元素检出限

分为波长色散型X射线荧光光谱仪(WD-XRF)和能谱色散型X-射线荧光光谱仪(ED-XRF)。

图8 X射线荧光光谱仪

原理：用X射线照射试样时，试样可以被激发出各种波长的荧光X射线，需要把混合的X射线按波长（或能量）分开，分别测量不同波长（或能量）的X射线强度，以进行定性和定量分析。

图9 波长色散型和能量色散型谱仪原理图

适合分析材料：铝合金、不锈钢、铬钼合金、金属管道和法兰材料，黄铜、青铜以及其他铜合金，金属焊料、钛合金、工具钢、镍基或钴基等“超级合金”进行材料牌号匹配和元素定量分析。

应用领域：地质、环境、石化、金属、矿物、水泥、玻璃等众多工业及科研领域

特点：制样简单、快速,样品整个表面、表面某一部分或特定点处的分析,分析速度快,稳定性高、精度高；动态范围宽（从ppm至100%）；先进的无标样分析软件包，可以对完全未知的样品进行简单、快速的分析。

图12 分光光度计

原理：分光光度计采用一个可以产生多个波长的光源，通过系列分光装置，从而产生特定波长的光源，光线透过测试的样品后，部分光线被吸收，计算样品的吸光值，从而转化成样品的浓度，吸光值与样品的浓度成正比。

图13 分光光度计原理图

适合分析材料：金属，非金属等

应用领域：工业、农业、生化、地质、冶金、食品、环保等各个领域

特点：

可见光分光光度计：

（1）采用低杂散光，高分辨率的单光束单色器，保证了波长准确度、波长重复性和更高的分辨率。

（2）自动调0%T和100%T，自动调波长及多种方法的数据处理功能。

（3）高分辨率，宽大的样品槽，可容纳100mm光径吸收池和相应的反射附件。

（4）仪器配有标准的RS-232双向通讯接口，可外接打印机，打印相应的实验数据。

紫外分光光度计：

快速、样品量少(几微克-几毫克)，特征性强(各种物质有其特定的红外光谱图)、能分析各种状态(气、液、固)的试样以及不破坏样品。

检测范围及检出限：

（1）可见光分光光度计：测定波长范围为400～760 nm的可见光区；

（2）紫外分光光度计：测定波长范围为200～400nm的紫外光区；

（3）红外分光光度计：测定波长范围为大于760nm的红外光区；

（4）荧光分光光度计：用于扫描液相荧光标记物所发出的荧光光谱；