Элементный анализ: различия между версиями
| [непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Vacalm (обсуждение | вклад) Нет описания правки |
Vacalm (обсуждение | вклад) мНет описания правки |
||
Строка 2:
[[Файл:Wddwhole.jpg|thumb|right|250px|Спектр, сделанный волнодисперсионным спектрометром]]
'''Элементный анализ''' — ''качественное'' обнаружение и ''количественное'' определение содержания элементов и элементного состава веществ, материалов и различных объектов. Это могут быть жидкости, твердые материалы, газы и воздух. Элементный анализ позволяет ответить на вопрос из каких [[атом]]ов ([[элемент]]ов) состоит анализируемое вещество.
Классификацию методов элементного анализа см. в статье ''[[Аналитическая химия]]''.
Элементный анализ является одной из важнейших задач в любой научно-исследовательской лаборатории, институте, университете. Элементный анализ вещества необходимо знать на любом производстве с целью контроля используемого сырья, контроле производства, а также готовой продукции. Черная и [[цветная металлургия]], нефтедобыча и нефтепереработка, агропромышленность, геология, горно-добывыющая промышленность и многие другие практически невозможно без аналитической лаборатории. Элементный анализ имеет важнейшее значение в ''аналитической химии''. Во время научных исследований очень важно иметь точную картину состава вещества с целью контроля цепи превращений химических реакций.
В самом начале становления метода элементный анализ был только [[качественный анализ|качественным]]. Исследователи оценивали растворимость проб в инертных или химически активных растворителях, либо по объему выделения газов, либо устойчивость при нагревании, изменении цвета, окраса пламени, изменения фазового состояния, и т. п. То есть использовались в основном физически ощутимые параметры, которые человек мог проанализировать самостоятельно без дополнительных приборов.
В настоящее время с развитием научного прогресса на первый план вышли ''инструментальные количественные методы'' на основе современных физико-химических методов анализа.
[[Количественный анализ|Количественный]] элементный анализ основан на измерении физических свойств изучаемых материалов в зависимости от содержания определяемого элемента: интенсивности характерных спектральных линий, значения ядерно-физических или электрохимических характеристик и т. п. Первыми методами количественного элементного анализа были [[гравиметрия]] и [[титриметрия]], которые и сейчас по точностным характеристикам часто превосходят инструментальные методы. По точности с ними успешно конкурируют только [[кулонометрия]] и [[электрогравиметрия]].
Среди инструментальных методов анализа широко распространены рентгенофлуоресцентная, [[атомно-эмиссионная спектрометрия|атомно-эмиссионная]] (в том числе с [[индуктивно-связанная плазма|индуктивно-связанной плазмой]]), [[атомно-абсорбционная спектрометрия]], [[спектрофотометрия]] и [[люминесцентный анализ]]. Электрохимические методы ([[полярография]], [[потенциометрия]],[[вольтамперометрия]] и др.), [[масс-спектрометрия]] (искровая, лазерная, с индуктивно связанной плазмой и др.), различные варианты активационного анализа. Методы локального анализа и методы анализа поверхности ([[микрозонд|электроннозондовый]] и ионнозондовый микроанализ, оже-электронная спектроскопия и т.п.) и др.
При выборе метода и методики анализа учитывают структуру анализируемых материалов, требования к точности определения, пределу обнаружения элементов, чувствительности определения, селективности и специфичности, а также стоимость анализа, квалификацию персонала, скорость проведения анализа, уровень необходимой пробоподготовки и наличие необходимого оборудования.
Например, при анализе металлов и сплавов с точностью порядка 0,01 % оптимальным выбором является искровой [[опто-эмиссионный спектрометр]], как анализатор, определяющий основные элементы, используемые в сталях ([[углерод]], [[кремний]], [[марганец]], [[молибден]], [[ванадий]], [[железо]], [[хром]], [[никель]] и др). Для менее точного анализа марок сталей и сплавов удобно использовать [[портативный спектрометр|портативный рентгенофлуоресцентный спектрометр]]. Для анализа [[цемент]]а, бетона, руды одним из надежных решений является волнодисперсионный рентгенофлуоресцентный анализатор. Для исследования стекла и керамики хорошо подходит лазерный оптико-эмиссионный спектрометр. [[Атомно-абсорбционный спектрометр]] позволяет анализировать практически любые вещества с хорошей точностью. Минусом метода являются высокие требования к пробоподготовке и большое время анализа. [[Спектрофотометр]] широко применяется при анализе жидкостей.▼
▲анализатор, определяющий основные элементы, используемые в сталях ([[углерод]], [[кремний]], [[марганец]], [[молибден]], [[ванадий]], [[железо]], [[хром]], [[никель]] и др). Для менее точного анализа марок сталей и сплавов удобно использовать [[портативный спектрометр|портативный рентгенофлуоресцентный спектрометр]]. Для анализа [[цемент]]а, бетона, руды одним из надежных решений является волнодисперсионный рентгенофлуоресцентный анализатор. Для исследования стекла и керамики хорошо подходит лазерный оптико-эмиссионный спектрометр. [[Атомно-абсорбционный спектрометр]] позволяет анализировать практически любые вещества с хорошей точностью. Минусом метода являются высокие требования к пробоподготовке и большое время анализа. [[Спектрофотометр]] широко применяется при анализе жидкостей.
При определении следов элементов нередко прибегают к их предварительному концентрированию. Помехи, связанные с матричным составом и взаимным влиянием аналитических сигналов элементов друг на друга, уменьшают, прибегая к их разделению. В некоторых случаях помехи могут быть значительно уменьшены благодаря рациональному выбору условий инструментального анализа и создания необходимого программно-математического обеспечения. Например, [[рентгенофлуоресцентный спектрометр]] позволяет определять содержание вредных тяжелых металлов в воде после концентрирования и осаждения на специальных фильтрах, что позволит проводить анализ на уровне предельно допустимых концентраций ~10<sup>-8</sup>%. Но самым точным методом для определения следов элементов является спектрометр индуктивно-связанной плазмы, определяющий 10<sup>-8</sup>% — 10<sup>-9</sup>% практически по любому элементу.
Элементный анализ важен в эколого-аналититическом и санитарно-эпидемиологичском контроле, анализе продуктов питания и кормов, металлов и сплавов,
== См. также ==
| |||