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備,以下為你從多方面對比分析這兩種儀器:
基本原理
- XRF:初級X射線與樣品表面原子核外電子相互作用,發(fā)生能級躍遷后發(fā)射出特征X射線。由于每個元素的特征X射線能量和波長固定且固定,通過探測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:物質在高頻電磁場所形成的高溫等離子體中有良好的特征譜線發(fā)射,用半導體檢測器檢測這些譜線能量,然后參照同時測定的標準溶液,即可計算出試液中待測元素的含量。
儀器類型及特點
- XRF:分為能量色散型X射線熒光光譜儀(EDXRF或EDX)和波長色散型X射線熒光光譜儀(WDXRF)。其中,WDXRF用晶體分光后由探測器接收經過衍射的特征X射線信號,元素檢測范圍廣,從Be - U可進行全元素分析,比EDXRF分辨率高,檢出限好,精度高,穩(wěn)定性好,但價格較高;EDXRF則采用半導體探測器與多道分析器分辨特征X射線信號,檢測范圍較窄,從Na - U,其體積小,價格相對較低,檢測速度較快。
- 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,主要測試液體樣品,測樣時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級的檢出限。
優(yōu)缺點對比
|類型|優(yōu)點|缺點|
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|XRF|1. 分析速度快,一般2 - 5min內完成樣品中元素的檢測;<br>2. 非破壞性,在測定中不會引起化學狀態(tài)的改變,也不會出現(xiàn)試樣飛散現(xiàn)象;<br>3. 同一試樣可反復多次測量,結果重現(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行分析,檢測范圍從ppm - 100%。|1. 標樣與待測需匹配,獲取較難;<br>2. 對輕元素的靈敏度較低;<br>3. 基體效應、礦物相效應、粒度效應等都會對檢測產生影響;<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果。|
|ICP - OES|1. 可以同時快速地進行多元素分析;<br>2. 靈敏度較高,每毫升亞微克級;<br>3. 基體效應低,較易建立分析方法;<br>4. 標準曲線具有較寬的線性動態(tài)范圍;<br>5. 可無任何譜線缺失的全譜直讀;<br>6. 可同時分析常量(低濃度)和痕量組分;<br>7. 具有良好的精密度和重復性。|1. 樣品為液態(tài),是破壞性檢測;<br>2. 樣品需經由強酸高溫長時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生的廢水廢氣,以及檢測過程中產生的廢氣;<br>4. 由于前處理使用強酸高溫處理,因此,對應安全防護措施要求高。|
應用側重
- XRF:優(yōu)勢在于常量元素檢測,是檢測物質中各種氧化物和元素的含量以及成分分析。
- ICP - OES:在痕量元素檢測方面更優(yōu),一般應用于溶液中化合物離子的含量分析。
樣品前處理
- XRF:樣品前處理簡單。
- ICP - OES:需要通過濕法將樣品制備成液體。
標樣情況
- XRF:標樣匹配要求嚴格,但采用標樣制作標準曲線成功后可長期使用。
- ICP - OES:標樣獲取較簡單,但在測試前需要對所測元素建立標準曲線。
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