XRF(X射線熒光光譜儀)與ICP - OES(電感耦合等離子體發(fā)生光譜儀)是常見的成分分析設(shè)備,以下為你從多方面對(duì)比分析這兩種儀器:
基本原理
- XRF:初級(jí)X射線與樣品表面原子核外電子相互作用,發(fā)生能級(jí)躍遷后發(fā)射出特征X射線。由于每個(gè)元素的特征X射線能量和波長(zhǎng)固定且固定,通過探測(cè)器探查樣品中元素特定的能量或者特定角度的熒光輻射,即可獲得樣品中的組成元素。
- ICP - OES:物質(zhì)在高頻電磁場(chǎng)所形成的高溫等離子體中有良好的特征譜線發(fā)射,用半導(dǎo)體檢測(cè)器檢測(cè)這些譜線能量,然后參照同時(shí)測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)溶液,即可計(jì)算出試液中待測(cè)元素的含量。
儀器類型及特點(diǎn)
- XRF:分為能量色散型X射線熒光光譜儀(EDXRF或EDX)和波長(zhǎng)色散型X射線熒光光譜儀(WDXRF)。其中,WDXRF用晶體分光后由探測(cè)器接收經(jīng)過衍射的特征X射線信號(hào),元素檢測(cè)范圍廣,從Be - U可進(jìn)行全元素分析,比EDXRF分辨率高,檢出限好,精度高,穩(wěn)定性好,但價(jià)格較高;EDXRF則采用半導(dǎo)體探測(cè)器與多道分析器分辨特征X射線信號(hào),檢測(cè)范圍較窄,從Na - U,其體積小,價(jià)格相對(duì)較低,檢測(cè)速度較快。
- ICP - OES:其前身為ICP - AES(電感耦合等離子體原子發(fā)射譜儀),因發(fā)射光譜技術(shù)用到了越來越多的離子線,所以現(xiàn)在改叫OES。一般情況下,主要測(cè)試液體樣品,測(cè)樣時(shí)需要將樣品溶解在特定的溶劑中(一般是水溶液),大部份元素的檢出限為1~10ppb,一些元素也可得到亞ppb級(jí)的檢出限。
優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
|類型|優(yōu)點(diǎn)|缺點(diǎn)|
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|XRF|1. 分析速度快,一般2 - 5min內(nèi)完成樣品中元素的檢測(cè);<br>2. 非破壞性,在測(cè)定中不會(huì)引起化學(xué)狀態(tài)的改變,也不會(huì)出現(xiàn)試樣飛散現(xiàn)象;<br>3. 同一試樣可反復(fù)多次測(cè)量,結(jié)果重現(xiàn)性好;<br>4. 分析精密度高;<br>5. 固體、粉末、液體樣品等都可以進(jìn)行分析,檢測(cè)范圍從ppm - 100%。|1. 標(biāo)樣與待測(cè)需匹配,獲取較難;<br>2. 對(duì)輕元素的靈敏度較低;<br>3. 基體效應(yīng)、礦物相效應(yīng)、粒度效應(yīng)等都會(huì)對(duì)檢測(cè)產(chǎn)生影響;<br>4. 是表面成分分析,故樣品必須滿足表面平整,成分均勻才能獲得好的結(jié)果。|
|ICP - OES|1. 可以同時(shí)快速地進(jìn)行多元素分析;<br>2. 靈敏度較高,每毫升亞微克級(jí);<br>3. 基體效應(yīng)低,較易建立分析方法;<br>4. 標(biāo)準(zhǔn)曲線具有較寬的線性動(dòng)態(tài)范圍;<br>5. 可無任何譜線缺失的全譜直讀;<br>6. 可同時(shí)分析常量(低濃度)和痕量組分;<br>7. 具有良好的精密度和重復(fù)性。|1. 樣品為液態(tài),是破壞性檢測(cè);<br>2. 樣品需經(jīng)由強(qiáng)酸高溫長(zhǎng)時(shí)間或者高壓等消化步驟,變成液體樣品;<br>3. 需處理在前處理中產(chǎn)生的廢水廢氣,以及檢測(cè)過程中產(chǎn)生的廢氣;<br>4. 由于前處理使用強(qiáng)酸高溫處理,因此,對(duì)應(yīng)安全防護(hù)措施要求高。|
應(yīng)用側(cè)重
- XRF:優(yōu)勢(shì)在于常量元素檢測(cè),是檢測(cè)物質(zhì)中各種氧化物和元素的含量以及成分分析。
- ICP - OES:在痕量元素檢測(cè)方面更優(yōu),一般應(yīng)用于溶液中化合物離子的含量分析。
樣品前處理
- XRF:樣品前處理簡(jiǎn)單。
- ICP - OES:需要通過濕法將樣品制備成液體。
標(biāo)樣情況
- XRF:標(biāo)樣匹配要求嚴(yán)格,但采用標(biāo)樣制作標(biāo)準(zhǔn)曲線成功后可長(zhǎng)期使用。
- ICP - OES:標(biāo)樣獲取較簡(jiǎn)單,但在測(cè)試前需要對(duì)所測(cè)元素建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。
以上內(nèi)容僅供參考
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