现代测试分析技术(复习重点)

6 多晶结构和单晶位相的测定
第四章 微束分析技术
微束分析技术：利用直径在微米级的微束（电子束、离子束、和激发光束等）来激发样品，然后借助相应的探测系统和信息处理系统收集和处理被激发微区所产生的各种信息，如特征X射线、二次电子、二次离子、背散射电子、俄歇电子、透射电子、吸收电子以及阴极荧光等，用以研究微区的化学成分，表面形貌和结构特征等。
电子探针样品要求及制备
【要求】固态样品；试样尺寸大于X射线扩展范围；在电子辐射及低压（真空）环境中性质稳定。
【试样制备】1、使用光片和两面抛光的薄片或超薄片；2 、块状或粉末状样品表面需粘结固定在金属样品台上；3 、在对样品做探针分析之前初步鉴定和认真对微区或矿物圈定
电子探针分析测试技术
特点：【优势】1小：分析区域小于1um；2高：绝对灵敏度高；
电子探针仪是用来非原位破坏性分析微笑样品化学成分的分析仪器。
原理：由莫塞莱定律可知，各种元素的特征X射线都具有各自确定的波长，并满足一下关系λ= ,通过探测这些不同波长的X射线，来确定样品中所含有的元素，这就是原子探针定性分析的依据。而将被测样品与标准样品中元素外的衍射强度进行对比， - =Kr 就是进行电子探针的定量分析。
2、容量法
是根据指示剂的颜色变化指示滴定终点,然后目测标准溶液消耗体积,计算分析结果。
（1）酸碱滴定法
（2）沉淀滴定法：Cl-、Br-、I-、CN-、SCN-等离子滴定
（3）络合滴定法：利用形成稳定络合物的络合反应分析金属离子。
（4）氧化还原滴定法：基于溶液中氧化剂与还原剂之间的电子转换的反应来进行滴定的方法。
（2）熔融分解法
Na2O2+Na2CO3熔融（铂坩埚）、水提取、HCl酸化、在经过一系列沉淀过滤分离过程，分别测定SiO2Al2O3CaOMgOFe2O3TiO2等。
﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌
第二章经典分析方法
1、重量法
分为沉淀滴定和称重法。
经过化学反应及一系列步骤，将试样中的待测组分转化为一种具有固定化学组成的物质，再经过称量该物质的重量，从而计算出待测组分的百分含量。
3广：分析元素范围广；
4不：a、不用分选单矿物；b、不污染样品；c、不破坏样品；
d、不受样品类型控制。
5多：一机多能；可以观察二次电子像（SEI），背散射电子像（BSE）以及阴极荧光样（CL）。
6快：制样简单，分析速度快，结果直观。
【应用】1、对新、杂、细微矿物的研究
a对已有矿物重新认识；b发现新矿物
2、矿物的地球化学、晶体化学研究
3、矿物的地质年代学研究
4、在岩石学中的应用
5、在矿物学中的应用
6、在金属材料、机械学、法学鉴定、生物学、醇应用。
【区别】
能谱
波谱
快
慢
分辨率低
分辨率高
半定量
定量
便宜
昂贵
扫描电子显微镜
原理同电子探针。
特点：1、样品尺寸适应性大；
2、样品种类适应性：扫描电镜观察的样品种类，除了气体外，可以说无所不包、无所不能。当然，像放射性样品需要加屏蔽，带磁的样品需要去磁处理。
1、该方法仍然是一种相对分析法，配制一套标准试样要求极高，对于复杂基体的标样制备更加困难。
2、原子发射光谱法只能用于元素分析，不能确定这些元素在试样中存在的化合物状态和结构。
3、射谱法的准确度不高。
4、光谱仪器价格比较昂贵，ICP光谱分析仪运转费用高，普及推广较困难。
原子发射光谱分析使用的激发光源有：火焰、电弧、火花、激光、等离子体（是高温气态分子、原子、离子及电子组成的混合总体）
5、（缺点）对非金属元素难以测定：S、Sc、P及卤素元素激发点位较高，分析线在远紫外段，光谱分析难以测定。
6、地球化学样品分析重要和广泛的分析技术，现已将分析下限由痕量提高到超痕量，定性与定量分析兼备，激发光源由火焰、电弧改进为等离子体和激光光源，测定元素由20多种发展到现在的70余种。
原子发射光谱的缺点：
消除系统误差的方法：对照试验、空白试验、仪器校准、分析结果校正。
定量分析一般过程：取样→试样预处理（分解、分离及干扰消除）→测定→计算→出报告
【采样程序】
第一步：采样间隔大第二步：采样时在室内研究基础上，目的性质更强的深入采样或补充修正样品，以便深化专题研究。
【滴定度】：1ml标准溶液相对于被测溶液的质量百分比。
第三章X射线分析技术
X射线的特征：是一种电磁波，具有波粒二象性；其衍射、偏振、光速和具有一定波长与频率为其波动性；其吸收气体电离产生磷光与荧光和一定的能量与动量等特征为其微粒性；波长范围为0.001—50nm。
X射线荧光光谱
原理莫赛来理：各系谱线波长随原子序数的增加而变短
（2）原子的激发
高温价电子稳定轨道（E0）进入能量较高轨道（E1）称激发态原子。
（3）各族元素的光谱特征
碱金属：易电离，一次电离后剩一个闭合层壳，成为惰性气体。
二、发射光谱分析
特点：
1、多元素同时分析：是一种高效快速的测试方法，一次同时分析30多种元素，适宜大批样品多元素分析。
2、检测下限低：属痕量元素分析方法，可检出10-8-10-9，对大多数元素光谱分析下限接近元素地区元素背景值，普通化学分析难以实现。
3、样品制备适应性大：扫描电镜的一个突出功能就是许多样品稍加处理就可以直接进行各种观察和分析。
4、扫描电镜的景深大，放大倍数连续可调，必要时可不破坏原试样进行大面积的连续观察，分辨率钨灯丝发射为3nm左右。
5、扫描电镜补技能做表面形貌分析，配上能谱或者波谱还能做表面成分分析，配上背散射电子衍射还可以做表层晶体学位向分析等。
系统误差(定误差)测试结果整体偏高或整体偏低的规律性误差，可校正。
随机误差测试结果有可能偏高也有可能偏低的无规律性误差，不可校正。
信噪比仪器测定样品时出现的信号与仪器本身出现的噪声信号之间的比值。
常量分析待测含量》0.1%
微量分析待测含量《0.1%
微区分析测定颗粒样品局部（测定区域常为um级）
样品空白为样品测试过程中试剂和仪器本身产生的信号，用来检查测试过程是否受其他因素污染
3、选择性好。
4、性形工作量大。
5、测定元素种类多。
6、分析速度快。
7、（缺点）每次只能测定一种元素，不同元素需要换不同的元素灯。
【原理】
（1）原子能级和原子光谱的产生
•某一谱线的出现可判定某元素是否存在，是定性光谱分析的基础。
•试样中某元素含量高，基态原子多，激发跃迁几率大，谱线会减弱，故谱线的强弱判定元素的含量，是定量光谱分析的基础，
定性分析：鉴定样品的组成，目的是要知道有什么
定量分析：测定含量目的是要知道有多少
半定量分析：误差较大的定量分析，估计含量
结构分析：研究物质结构类型
无机分析鉴定组成和测定含量
有机分析官能团的分析和结构鉴定
化学分析法：以物质的化学反应为基础的分析方法。
特点：适用于常量分析、准确高，常作为基准方法、仪器简单、分析速度慢，耗费试剂和人工、样品消耗量大
= Z-X射线管阳极原子序数
R-电得伯常数（R〉109737.3cm-1）
X射线衍射
原理布拉格方程：2d Sinθ=nλ
应用：1 物相定性分析：将试样的衍射谱线与标准卡片对照，以确定样品组成及晶体结构
2 定量分析：试样各项的衍射谱线强度与各项的含量相关
3 点阵常数的精确测定
4 残余应力的分析
5 亚晶块的大小和显微畸变的测定
六、岩组分析样品应在野外采集定向标本，并在标本上标明产状
七、原始重砂样品，原始重量或体积要准确
八、人工重砂原始重量应根据研究目的、地质情况和有用矿物含量多少等因素确定，一般以5-10kg为宜
九、矿石选冶实验所需的岩矿鉴定样品，选取有代表性的标本
一十、X射线分析、差热分析、红外光谱分析样品，根据不同测试的目的对样品的具体要求送样
内标法和外标法将已知含量组分加入到待测样品中的方法叫做内标法,单独配制的标准溶液进行测定叫外标法
准确度：指测试值与真实值接近的程度，用误差来表示，绝对误差是测试结果与真实值之间的差值，相对误差是绝对误差与真实值的比值，
精密度：重复样或平行样测定（同一样品几次测定）结果之间互相接近的程度，利用偏差来表示，绝对偏差是个别测定结果与测定结果平均值之间的差值，相对偏差是绝对偏差与测定结果平均值之间的比值。
﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌
第六章 紫外-可见光光谱法及其应用
可见光区：400-750nm
紫外光区（主要利用）：近紫外区 200-400nm
远紫外区2.5-1000um
紫外-可见吸收光谱法属于光分析方法。
基于物质光学性质而建立起来的分析方法称为光化学分析法。
光分析法是基于电磁辐射能量与待测物质相互作用后，有所产生的辐射信号来确定物质组成或结构的分析方法。
【送样程序】
一、样品要使用同一编号。
二、送样单上要认真填写采样地点、年代、层位、产状、野外定名和岩性描述等项内容。
三、对需重点研究或系统鉴定的岩矿鉴定样品，必须附有相应的采样图（地质平面图、剖面图、素描图及水系分析图）
四、样品必须有代表性
五、岩矿鉴定样品的块体体积一般不小于30cm×6cm×9cm(小口径岩芯标本不小于岩芯直径的二分之一，长度不小于6cm)
GC-IR色红连用仪
HPLC高效液相色谱
二、名词解释
基准物质能用于直接配置或标定标准溶液的物质
标准溶液已知待测元素准确浓度的用来作参比的溶液。作为待测组分标尺，也用来检验仪器的正常与否。
标准参考物质（管理样）经多个实验室测试测得的各种成分含量由权威部门认可的样品，用来检验测试过程的正确性和数据的可靠性。
MC-ICP-MS多接受高分辨电感耦合等离子体质谱