源谱采样原理及应用
能谱的工作原理
能谱的工作原理
能谱是一种分析物质组成和结构的方法,它利用物质与能量的相互作用,通过测量所发射、吸收或散射出的能量来获得样品的特征信息。
能谱的工作原理可以分为两个方面来说明,即能量源与能量检测。
首先是能量源,能谱实验常用的能量源有电子束、激光、X射线和高能粒子等。
这些能量源与样品相互作用,导致样品中的原子或分子发生能级跃迁。
在这些跃迁过程中,样品会通过发射、吸收或散射能量的形式与能量源相互作用。
其次是能量检测,当样品与能量源相互作用后,会产生各种不同的能量改变。
为了测量和分析这些能量的变化,常用的能谱仪器包括光谱仪、质谱仪等。
这些仪器通过能量敏感装置(例如光电倍增管、闪烁探测器等)将样品辐射出的能量转化为电信号,然后再经过放大和处理,最终得到能谱数据。
在能谱分析中,根据样品与能量源的相互作用不同,可以得到不同类型的能谱,例如原子吸收光谱(AAS)、原子发射光谱(AES)、基质辅助激光解析质谱(MALDI-TOF)等。
这些能谱数据可以通过对样品的谱线特征、吸收峰或高能谱的解读和分析,来推测样品中的元素、化合物或结构等信息。
总之,能谱通过测量能量变化来分析样品的组成和结构,它可
以应用于各种科学领域和工业领域,如药物研发、环境监测、食品安全等。
我国工业源PM源谱的建立方法及行业排放特征分析
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原子吸收光谱仪的原理、构成、操作及应用领域详解
原子吸收光谱仪的原理、构成、操作及应用领域详解一、原子吸收光谱仪原理原子吸收光谱仪的原理是根据物质基态原子蒸汽对特征辐射吸收的作用来进行金属元素分析。
1、原子吸收光谱的产生任何元素的原子都是由原子核和核外电子组成。
原子核是原子的中心体,核正电,电子荷负电,总的负电荷与原子核的正电荷数相等。
电子沿核外的圆形或椭圆形轨道围绕着原子核运动,同时又有自旋运动。
电子的运动状态由波函数0描述。
求解描述电子运动状态的薛定愕方程,可以得到表征原子内电子运动状态的量子数n、L、m,分别称为主量子数、角量子数和磁量子数。
原子核外的电子按其能量的高低分层分布而形成不同的能级,因此一个原子核可以具有多种能级状态。
能量最低的能级状态称为基态能级(Eo),其余能级称为激发态能级,而能量最低的激发态则称为第一激发态。
一般情况下,原子处于基态,核外电子在各自能量最低的轨道上运动。
如果将一定外界能量如光能提供给该基态原子,当外界光能量恰好等于该基态原子中基态和某一较高能级之间的能级差△E时,该原子将吸收这一特征波长的光,外层电子由基态跃迁到相应的激发态而产生原子吸收光谱。
2、原子吸收光谱仪基本原理仪器从光源辐射出具有待测元素特征谱线的光,通过试样蒸气时被蒸气中待测元素基态原子所吸收,由辐射特征谱线光被减弱的程度来测定试样中待测元素的含量。
3、原子吸收光谱仪方法原理原子吸收是指呈气态的原子对由同类原子辐射出的特征谱线所具有的吸收现象。
当辐射投射到原子蒸气上时,如果辐射波长相应的能量等于原原子吸收光谱仪子由基态跃迁到激发态所需要的能量时,则会引起原子对辐射的吸收,产生吸收光谱。
基态原子吸收了能量,最外层的电子产生跃迁,从低能态跃迁到激发态。
原子吸收光谱根据郎伯-比尔定律来确定样品中化合物的含量。
已知所需样品元素的吸收光谱和摩尔吸光度,以及每种元素都将优先吸收特定波长的光,因为每种元素需要消耗一定的能量使其从基态变成激发态。
检测过程中,基态原子吸收特征辐射,通过测定基态原子对特征辐射的吸收程度,从而测量待测元素含量。
穆斯堡尔谱原理及应用
为了获得准确的实验结果,需要控制实验环境的 温度、压力等因素,以减少外部因素对实验结果 的影响。
03 穆斯堡尔谱在材料科学中 应用
金属与合金材料研究
相变研究
利用穆斯堡尔谱可以研究金属与 合金中的相变过程,如马氏体相 变、贝氏体相变等,揭示相变过 程中的原子结构和化学键变化。
缺陷与扩散研究
02
原子核能级的精细结 构
穆斯堡尔效应揭示了原子核能级的精细 结构,这种结构使得不同原子核在相同 条件下吸收或发射的γ射线能量有所不 同。
03
原子核与周围环境的 相互作用
原子核所处的化学环境、电子环境等 都会对其能级结构产生影响,进而影 响穆斯堡尔效应。
穆斯堡尔谱定义
01
γ射线能量与吸收系数的关系
穆斯堡尔谱与能级结构的关系
通过分析穆斯堡尔谱的峰位、峰宽和峰强等参数,可以了解原子核的能级结构以及其与周围环境的相互 作用等信息。这些信息对于研究原子核的性质和核反应机制具有重要意义。
02 穆斯堡尔谱实验技术
放射源与探测器
放射源
通常使用穆斯堡尔同位素作为放射源,如57Fe、119Sn等。这些同位素能发射 出具有特定能量的γ射线,用于穆斯堡尔谱的测量。
06 穆斯堡尔谱在其他领域应 用
地球科学中同位素年代测定
测定岩石和矿物的 形成年代
利用穆斯堡尔谱可以测定岩石 和矿物中放射性同位素的衰变 产物,从而推算出它们的形成 年代,为地质年代学研究提供 重要依据。
研究地球化学过程
通过分析不同地质体中同位素 的分布和组成,可以揭示地球 化学过程的机制和演化历史, 如壳幔相互作用、板块运动等 。
05 穆斯堡尔谱在生物医学中 应用
药物作用机制研究
大气源解析的方法
大气源解析的方法一、采集大气样本大气源解析的首要步骤是采集大气样本。
采集的样本应具有代表性,能够反映目标区域的空气质量状况。
常用的采样方法包括在线采样和离线采样。
在线采样是指连续采样,适用于实时监测;离线采样通常在特定时间段内进行,适用于对特定污染物的分析。
二、实验室分析采集到的大气样本需要进行实验室分析,以确定各种污染物的浓度。
实验室分析的目的是确定污染物的种类、浓度、来源等信息,为后续的数据处理与解析提供基础数据。
分析方法包括化学分析、光谱分析、色谱分析等。
三、数据处理与解析数据处理与解析是源解析的关键步骤,涉及到数据的预处理、模式识别、源谱构建等方面。
预处理包括数据清洗、异常值处理等;模式识别包括主成分分析、聚类分析等统计方法,用于识别污染物的来源;源谱构建是根据已知污染源的排放特征,构建各类污染源的指纹谱图。
四、源贡献评估源贡献评估是对各类污染源对大气污染物的贡献进行定量评估。
评估方法包括排放因子法、模型模拟法等。
排放因子法是通过测量污染源的排放量,计算其对大气污染物的贡献;模型模拟法是通过建立大气污染物扩散模型,模拟各类污染源对大气污染物的贡献。
五、污染源识别污染源识别是根据源解析的结果,确定各类污染物的来源。
常见的污染源包括工业源、交通源、农业源、生活源等。
通过对比源谱图和已知污染源的指纹谱图,可以确定各类污染物的来源。
六、源-受体关系建立源-受体关系是指污染物从排放源到受体(即人类和生态系统)的传输关系。
建立源-受体关系需要了解污染物在大气中的扩散和传输机制,以及受体所处的环境状况。
通过建立源-受体关系,可以更好地理解污染物对环境和健康的潜在影响。
七、源强计算源强计算是根据源解析的结果,计算各类污染源的排放强度。
排放强度是指单位时间内各类污染源向大气中排放的污染物量。
通过比较不同时间段内的排放强度,可以评估污染控制的成效,为制定减排措施提供依据。
八、源贡献率确定源贡献率是指各类污染源对大气污染物的贡献程度。
能谱仪的原理
能谱仪的原理
能谱仪是一种用于分析物质成分和结构的仪器,它通过测量不同能量的辐射或粒子来获取样品的信息。
能谱仪的原理主要基于能量的分析和探测,下面将详细介绍能谱仪的原理。
首先,能谱仪的原理基于能量分析。
当样品受到激发后,会发出特定能量的辐射或粒子。
能谱仪通过分析这些辐射或粒子的能量来确定样品的成分和结构。
这种能量分析可以通过不同的方法实现,比如光谱法、质谱法、X射线衍射法等。
其次,能谱仪的原理基于探测。
能谱仪需要使用高灵敏度的探测器来捕捉样品发出的辐射或粒子。
常见的探测器包括光电倍增管、硅探测器、闪烁体探测器等。
这些探测器能够将样品发出的辐射或粒子转化为电信号,并通过信号处理系统进行分析和记录。
此外,能谱仪的原理还涉及能谱仪的分辨能力。
能谱仪的分辨能力是指它能够分辨出不同能量的辐射或粒子的能力。
分辨能力越高,能谱仪对样品的分析就会更加精准和可靠。
除此之外,能谱仪的原理还包括样品的激发和激发源的选择。
样品的激发可以通过不同的方式实现,比如光激发、电子激发、离子激发等。
而激发源的选择也会对样品的分析产生影响,不同的激发源对不同类型的样品有不同的适用性。
总的来说,能谱仪的原理是基于能量的分析和探测,通过对样品发出的辐射或粒子的能量进行分析来获取样品的信息。
在实际应用中,能谱仪可以用于分析各种材料的成分和结构,广泛应用于化学、物理、生物等领域。
能谱仪的原理的深入理解对于正确操作和应用能谱仪具有重要意义。
能谱仪的工作原理
能谱仪的工作原理
能谱仪是一种用于解析物质组成的仪器。
它的工作原理是基于物质原子或分子受到激发后会发射出特定波长的光或吸收特定波长的光的特性。
能谱仪中的样品首先由激发源激发,激发源可以是电子束、离子束、激光束等。
激发后,样品中的原子或分子处于高能态,而且非稳定,它们会通过发射出特定波长的光回到稳定态。
这些发射的光被称为发射光谱。
发射光谱进入能谱仪后,首先通过一个入射狭缝被限制在一个小的空间范围内,然后通过一个光栅或其他色散元件分散为不同波长的光。
经过色散后,光通过另一个狭缝进入光电二极管或其他光探测器。
光探测器将接收到的光转换为电信号。
通过测量光的强度和频率,能谱仪可以确定发射光谱中各个波长的信号强度。
这些信号强度与样品中存在的元素或分子的种类和数量有关。
能谱仪还可以用于分析物质的吸收光谱。
在这种情况下,样品通过入射狭缝后,光通过样品并被吸收或减弱。
吸收光谱中被吸收的光与样品中存在的元素或分子种类和数量有关。
通过比较样品的发射光谱或吸收光谱与已知物质的光谱数据库,可以确定样品中的元素或分子组成。
这使得能谱仪成为一种重要的分析工具,在物质科学、生物科学、环境科学和化学领域有广泛的应用。
SEM的原理及应用
SEM的原理及应用1.电子源:SEM的电子源一般使用热阴极或场发射电子枪来产生电子束。
电子源产生高能电子,其能量取决于电子源的电压,一般为数千伏到数十千伏之间。
2.准直系统:SEM中的准直系统用于聚焦电子束,并将其限制在一个较小的角度范围内。
3.扫描系统:SEM的扫描系统包括扫描线圈和精密移动装置。
电子束在样品表面进行扫描时,扫描线圈会改变电子束的位置,使其在样品表面形成一系列的扫描点,从而得到样品的形貌信息。
SEM的应用可参考以下几个方面:1.表面形貌观察:SEM能够提供高分辨率的表面形貌信息,可以观察材料的微观结构、纹理、孔隙等。
这对于材料科学、化学工程以及半导体制造等领域的研究和制程优化至关重要。
2.元素分析:SEM结合能谱仪,可以进行定性和定量的元素分析。
能谱仪通过记录和分析样品表面所发射的特定能量的X光,可以确定样品中元素的类型和含量。
这对于材料的组成分析、表面污染的检测以及金属和合金的成分分析等十分重要。
3.断层观察:SEM可以通过样品的断层表面观察材料内部的微观结构,例如晶粒尺寸、晶界、裂纹等。
这对于材料的品质控制、故障分析和缺陷检测具有重要意义。
4.微纳加工和纳米技术研究:SEM可以用于观察和调整微纳米尺度的结构和器件,如纳米线、纳米颗粒、微电子元器件等。
同时,SEM也能够进行纳米尺度的焊接、抛光和刻蚀等工艺。
5.生物科学研究:SEM对生物样品的观察有着重要的应用价值。
通过SEM可以观察细胞、细胞组织、细菌等生物结构的形态学特征,进而研究生物的生长、分化和病理等方面。
除了以上应用,SEM还可以用于纳米药物传送系统的设计与评估、材料的力学性质研究、饮用水和环境中微小颗粒的检测等领域。
SEM的原理和应用使得其成为一种非常重要的显微分析工具,为科学研究和工业应用提供了强大的支持。
原子吸收光谱法(AAS)原理及应用No.30003
目录1什么是原子吸收光谱法 (2)2基本原理 (2)3原子吸收理论 (2)3.1Boltzmann分布定律 (2)3.2原子吸收光谱的产生 (2)4原子吸收谱线的轮廓 (2)4.1谱线的轮廓 (2)4.2谱线的变宽因素 (3)4.3积分吸收与峰值吸收 (3)4.4锐线光源 (3)5原子吸收的特点 (4)6仪器结构 (4)6.1光源 (4)6.2原子化系统 (5)6.3分光系统 (5)6.4检测与数据处理系统: (5)7性能参数 (6)7.1灵敏度:有相对灵敏度和绝对灵敏度两种。
(6)7.2.检测极限:指仪器所能检出的元素的最低浓度或最小质量。
(6)7.3回收率: (6)8定量方法 (7)8.1标准曲线法: (7)8.2标准加入法: (7)9干扰及消除 (7)9.1化学干扰 (7)9.2电离干扰 (8)9.3背景吸收干扰 (9)9.4光谱干扰 (10)9.5物理干扰 (10)9.6其他干扰 (10)9.7如何排除干扰 (10)10测定条件的选择目的:获得灵敏、重现性好和准确的结果 (11)10.1吸收线的选择 (11)10.2光谱通带宽度的选择 (12)10.3空心阴极灯工作电流的选择 (12)10.4火焰原子化器原子化条件的选择 (12)10.5石墨炉原子化器原子化条件的选择 (12)11朗伯比尔定律 (12)11.1朗伯-比尔定律的意义 (12)11.2朗伯-比尔定律定义 (12)11.3朗伯-比耳定律成立的条件 (13)11.4偏离朗伯-比尔定律的原因 (13)Author :Harrison1什么是原子吸收光谱法原子吸收光谱法AAS(Atomic Absorption Spectrometry)是基于气态和基态原子核外电子层对共振发射线的吸收进行元素定量分析的方法。
2基本原理自然界中的每一种物质在其组成上都具有独特的原子结构和外层电子排列,当原子被激发以后也会因为原子的不同使得电子具有不同的跃迁,同时,也会辐射出不同波长的光,也就是说,每种元素在激发后都会有具有自身特征的光谱线,而原子吸收光谱法正式通过这一特征进行元素的分析过程。
原子质谱法
原子质谱法原子质谱法(atomic mass spectrometry ),亦称无机质谱法(inorganic mass spectrometry ),是将单质离子按质荷比比同而进行分离和检测的方法。
它广泛地应用于物质试样中元素的识别而后浓度的测定。
几乎所有元素都可以用无机质谱测定。
1 基 本 原 理原子质谱分析包括下面几个步骤:①原子化;②将原子化的原子的大部分转化为离子流,一般为单电荷正离子;③离子按质量-电荷比(即质荷比,m/z )分离;④计数各种离子的数目或测定由试样形成的离子轰击传感器时产生的离子电流。
与其它分析方法不同,质谱法中所关注的常常是某元素特定同位素的实际原子量或含有某组特定同位素的实际质量。
在质谱法中用高分辨率质谱仪测量质量通常可达到小数点后第三或第四位。
自然界中,元素的相对原子质量(A r )由下式计算。
在这里,A 1,A 2,…,A n 为元素的n 个同位素以原子质量常量m u ①为单位的原子质量,p 1,p 2,…,p n 为自然界中这些同位素的丰度,即某一同位素在该元素各同位素总原子数中的百分含量。
相对分子质量即为化学分子式中各原子的相对原子质量之和。
通常情况下,质谱分析中所讨论的离子为正离子。
质荷比为离子的原子质量m 与其所带电荷数z 之比。
因此12C 4H +的m/z = 16.0.35/1 = 16.035,12C 24H +的m/z = 17.035/2 = 8.518。
质谱法中多数离子为单电荷。
2 质 谱 仪质谱仪能使物质粒子(原子,分子)电离成离子并通过适当的方法实现按质荷比分离,检测其强度后进行物质分析。
质谱仪一般由三个大的系统组成:电学系统、真空系统和分析系统。
分析系统是质谱仪的核心,它包括三个重要部分:离子源,质量分析器和质量检测器,并由此决定质谱仪的类型。
质谱仪种类很多,分类不一。
一般按分析系统的工作状态把质谱仪分为静态和动态两大类。
静态质谱仪的质量分析器采用稳定的或变化慢的电、磁场,按照空间位置将不同质荷比的离子分开;动态质谱仪的质量分析器则采用变化的电、磁场,按时间和空间区分不同质荷比的离子。
LC-MS原理以及应用-(1)
15 CH3
CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
2、α―断裂
BAZ
R CH2 OH R CH2 OR' R CH2 NR'2 R CH2 SR'
AZ + B
CH2 OH + R CH2 OR' + R CH2 NR'2+ R CH2 SR' + R
NH2
Mol. Wt.: 131.26
30
Mol. Wt.: 71.14
+
NH2
Mol. Wt.: 30.05
71 131
30 60 100 130
m/z
最大烷基丢失规律 分子离子或其他离子以同一种裂解方式进行时,总是失去较 大基团的裂解过程占优势,形成的产物离子丰度较大。
2-已酮在进行a-裂解时,丢失丁基自由基产生100%的CH3CO+, 而丢失甲基产生C4H9CO+的丰度只有2%。
• 适用范围:电喷雾有利于分析极性大的小分子和生物大分 子及其它分子量大的化合物,而APCI更适合于分析极性较
LCMS
Drying
gas
From
LC
Nebuliz er Gas
分液 聚焦镜
CDL Q- 器八极 array
入口镜 前杆
四极杆
ESI/APCI
隔离 板
废液 旋转 TMP 1 管泵
TMP
2
A+B
正
15 29
43 57
71
己 烷
H3C CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
71 57 43 29
15
71 H3C CH2 CH2 CH2 CH2
能谱仪结构及工作原理
能谱仪结构及工作原理能谱仪(Spectrometer)是一种用于分析物质的仪器,能够测量物质的能量分布和光谱特征。
它广泛应用于光谱学、光学、化学、材料科学等领域。
一、能谱仪的结构能谱仪的结构主要包括以下几个部分:入射光源、光学系统、样品待测区、检测器、数据处理系统和输出设备。
1.入射光源:能谱仪的入射光源通常使用连续谱源(如白炽灯、钨丝灯)或单色光源(如激光器、滤波器的选择)来提供不同波长的光源。
2.光学系统:光学系统主要包括准直透镜和色散透镜。
准直透镜用于将入射光束变为平行光束,色散透镜用于对入射光进行色散。
3.样品待测区:样品待测区是样品与光谱仪接触的区域。
通常采用样品室或样品盒等形式。
4.检测器:能谱仪的检测器主要有光电倍增管(PMT)、半导体探测器(如硅、锗)和超导探测器。
不同的检测器适用于不同的波长范围,从紫外到红外都有相应类型的检测器。
5.数据处理系统:数据处理系统一般由计算机软件控制,用于采集、处理和分析测量得到的光谱数据。
可以通过计算机软件对光谱数据进行峰识别、光谱解析等操作。
6.输出设备:输出设备一般用于将处理后的光谱图像或结果输出,如打印机、显示器等。
二、能谱仪的工作原理能谱仪的工作原理主要是通过光的分光与能量的散射,然后通过检测器检测光的强度来分析物质的能谱特征。
1.分光:入射光经由准直透镜进入光学系统,在色散透镜的作用下,不同波长的光被分散并聚焦到不同位置。
这就是光谱特征的展示形式。
2.能量分布:待测区域的样品与入射光发生相互作用,例如吸收、散射等。
样品的不同成分和结构会对不同波长的光产生特征性的响应,形成能量分布的图像。
3.光强检测:经过样品后的光被检测器接收,检测器转换光的能量为电信号,并放大。
可采用光电倍增管、半导体探测器等检测器对光强进行检测。
4.数据处理和分析:检测器输出的电信号通过放大和滤波等处理后,被传送给数据处理系统,进一步进行峰识别、光谱解析等处理。
计算机软件可以对测量得到的光谱数据进行光谱解析、峰识别、曲线拟合等操作,从而得到物质的光谱特征。
简述xps的基本原理及应用
简述XPS的基本原理及应用1. 前言X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,简称XPS)是一种常用于表面分析的技术。
它通过照射样品表面并测量被放出电子的能量来分析样品的化学组成、化学状态、电子结构等信息。
本文将简要介绍XPS的基本原理和应用领域。
2. XPS的基本原理XPS基于光电效应原理,其主要步骤包括激发、发射和分析三个过程。
2.1 激发过程XPS使用X射线作为激发源,通过照射样品表面,激发样品中的电子。
一般使用能量范围在1000-1500 eV的硬X射线作为激发源,能量足够高以穿透样品表面的电子云层,但不会引起内部原子的电离。
2.2 发射过程被激发的电子在逸出样品表面后形成光电子,即光电发射。
这些光电子的能量与原子的电子结构以及化学环境等因素相关。
光电子的能量E与激光光子的能量hν和逸出功函数ϕ之间遵循以下关系:E = hν - ϕ2.3 分析过程通过测量光电子的能量和强度分布,可以获得有关样品表面的信息。
光电子能谱仪会将光电子能量分为不同能道,然后检测每个能道中光电子的数量。
最终可以得到光电子能量分布图。
3. XPS的应用XPS在多个领域有着广泛的应用,以下是一些常见的应用领域:3.1 表面化学分析XPS可以用于表面化学分析,包括表面元素分析、化合物分析、氧化态分析等。
通过测量样品表面的光电子能谱,可以确定样品的成分和化学状态。
3.2 材料科学研究XPS在材料科学研究中起着重要作用。
通过对材料表面进行XPS分析,可以了解材料的表面化学性质、元素分布、电荷状态等信息,为材料的设计和改进提供基础。
3.3 薄膜分析XPS可以用于薄膜的分析和表征。
薄膜表面的化学组成和分布可以通过XPS进行定性和定量分析,从而了解薄膜的质量、纯度以及界面特性。
3.4 生物医学研究XPS在生物医学研究中也有广泛的应用。
通过对生物材料和生物分子的表面进行XPS分析,可以了解其组成、结构和相互作用,从而在生物医学领域的材料研发和医疗器械设计中发挥作用。
圆二色谱仪的原理及应用
圆二色谱仪的原理及应用1. 圆二色谱仪的介绍圆二色谱仪是一种用于测量光学活性物质的仪器,它能够通过测量物质对左旋光和右旋光的旋光性质,实现对物质的结构、构型和纯度等方面的分析。
圆二色谱仪可以广泛应用于医药、化学、生物学等领域,对于研究和分析手性化合物、蛋白质结构等具有重要的作用。
2. 圆二色谱仪的原理圆二色谱仪的工作原理基于光束的旋转和二色性。
当物质通过圆二色谱仪时,它会与光产生相互作用,使得入射光分成两个方向旋转的光束,即左旋光和右旋光。
这两个旋光光束的角度、强度差异可以通过圆二色谱仪测量出来,从而得到物质的旋光性质。
3. 圆二色谱仪的组成圆二色谱仪主要由光源、单色器、样品室、检测器和计算机等组成。
- 光源:圆二色谱仪使用的光源通常为氙灯或卤素灯,具有广谱且连续的特性。
- 单色器:单色器用于将光源发出的白光分解成不同波长的单色光,以满足实验需求。
- 样品室:样品室是放置待测样品的位置,通常包括旋转样品架等装置,用于调节样品的入射角度和位置。
- 检测器:检测器用于测量样品通过的旋光光束的强度,常用的检测器包括光电二极管和光电倍增管等。
- 计算机:圆二色谱仪还配备了计算机控制系统,用于控制实验参数、采集和处理数据等。
4. 圆二色谱仪的应用领域圆二色谱仪在许多领域中都有广泛的应用,以下列举了一些主要领域: - 药学研究:圆二色谱仪可以用于研究药物的手性性质,如药物对不同手性异构体的吸收、分布和代谢等。
- 生物化学:圆二色谱仪可以用于蛋白质和核酸的二级结构研究,进而揭示它们的功能和性质。
- 光学活性材料研究:圆二色谱仪可以用于研究光学活性材料(如液晶材料、染料等)的手性性质以及其与其他化合物的相互作用。
-环境分析:圆二色谱仪可以用于环境样品中手性化合物(如农药、药物残留等)的分析与检测。
5. 圆二色谱仪的优势与局限性圆二色谱仪有许多优势,如高灵敏度、高分辨率、快速测量等,使得它在实验室和工业研发中得到广泛应用。
原子吸收光谱法测量结果不确定度评定规范
原子吸收光谱法测量结果不确定度评定规范一、前言原子吸收光谱法(Atomic Absorption Spectrometry,AAS)作为一种定量分析技术,广泛应用于金属的批量分析、采样过程的质量控制,特别是医药监督、食品安全监测等领域。
由于测试过程中受到各种因素的影响,测试结果可用不确定度进行衡量。
本文利用不确定度规范(GUM),评定原子吸收光谱法测量结果的不确定度。
二、原子吸收光谱法技术原理原子吸收光谱法是指用原子态信号测量技术来定量检测物质含量。
该技术基于物质中原子能量状态的变化,利用原子的特定激发态波长的光学信号的增强而定性、定量物质的含量,而无需把物质复原成分子进行测定,无需考虑物质的强烈化学反应。
AAS有三个主要过程:激光光源、吸收光测量以及信号处理。
其中,激光光源一般由荧光灯和透镜来聚焦,构成激光源。
吸收光测量,一般利用精密定向膜将激光束内的光束分解,再将该光束向样品进行表入。
采用拉曼散射减少激发射出的谱线信号,以保证样品吸收谱线信号的干扰;最后,采用闪烁效应纠正连续的光谱,使样品的吸收光谱线信号准确可靠。
三、原子吸收光谱法测试结果不确定度公式根据不确定度规范(GUM),原子吸收光谱法测试结果的不确定度由以下公式表示:U=mx2÷SLm为样品结果的平均值;×2为扩展不确定度;SL为标准偏差,表示样品结果的偏差情况。
根据公式及观测结果进行分析,评定AAS测试结果不确定度的规范如下:(1)m保持不变,×2可根据情况变化,SL一般为内源标准偏差的两倍;(2)×2的取值应遵循原则,幅度不能大于2,一般根据公式U=mx2/SL取值;(3)SL通过研究物质特性及其精密度,选择合适的SL值,避免SL值太大或太小;(4)不确定度一般设定在1*10-7-1*10-4 variation range内,以保证检测结果的准确度。
五、结论根据GUM规范,原子吸收光谱法的测试结果不确定度可以通过不确定度公式,选择合适的m值,以及取合适的×2和SL值,使不确定度保持在1*10-7-1*10-4的特性内,以保证检测结果的准确度。
esi源的质谱出现分子离子峰
标题:深度解析esi源的质谱:探索分子离子峰的形成与意义在质谱分析领域,电喷雾离子源(electrospray ionization,简称esi)是一种常用的离子化技术,它能够将溶液中的分子转化为气态离子,为后续的质谱分析提供样品。
在esi源产生的质谱图谱中,我们常常可以观察到分子离子峰,这些峰代表了分子的离子化状态及其质量信息。
本文将深度探讨esi源的质谱及分子离子峰的形成与意义,帮助读者更好地理解质谱分析的原理与应用。
1. esi源的基本原理在质谱分析中,电喷雾离子源是一种常见的样品离子化技术。
它通过在高电压下将溶液喷雾成微小的液滴,在气体环境中蒸发,形成带电的离子。
这些离子会被引入质谱仪中,经过一系列的分离和检测过程,最终形成质谱图谱。
esi源作为一种柔性离子化技术,适用于多种化合物的离子化,包括生物大分子和小分子有机化合物。
2. 分子离子峰的形成在esi源产生的质谱图谱中,常常可以观察到分子的分子离子峰。
这些峰代表了分子的离子化状态及其质量信息。
分子在esi源中通常会获得一个或多个质子,形成[M+H]+或[M+nH]n+等离子体,其中M代表分子的质量,H代表质子。
除了质子化,分子还可能发生其他离子化反应,形成不同形式的离子峰,如[M+Na]+、[M-H]-等。
3. 分子离子峰的意义分子离子峰在质谱分析中具有重要的意义。
它们可用于鉴定和定量分析样品中的化合物。
通过测量分子离子峰的质荷比和相对丰度,可以确定化合物的分子量、结构和存在的数量。
分子离子峰还可以为质谱数据的解释提供重要信息,帮助研究者理解化合物的离子化机制、反应途径和解离行为。
4. 个人观点和理解作为质谱分析的重要组成部分,esi源的质谱及分子离子峰的形成与意义对于研究人员具有重要的参考价值。
在实际的质谱分析工作中,我们应该全面理解esi源的原理和特点,同时对分子离子峰的形成及其意义有清晰的认识,从而更好地应用质谱分析技术解决实际问题,并推动相关领域的研究和发展。
原子吸收光谱分析及其应用
原子吸收光谱分析及其应用原子吸收光谱分析(Atomic Absorption Spectroscopy,简称AAS)是一种常用的分析技术,通过测量原子吸收电子能级跃迁所产生的特定波长的吸收光线,用于定性和定量分析样品中的金属和非金属元素。
本文将介绍原子吸收光谱分析的原理、仪器设备、分析过程以及其在环境、医药、冶金等领域中的应用。
1.原理:原子吸收光谱分析基于原子的量子力学原理,通过外加能量(通常是热能或电磁辐射)使原子中的电子跃迁到高能级并被激发,随后电子又会自发跃迁至低能级,释放出与跃迁能级差相等的光子,产生特定波长的吸收光谱。
这些特定的波长受到吸收样品中的金属或非金属元素的存在与否、其浓度以及样品基质的影响。
2.仪器设备:原子吸收光谱仪主要由光源、样品池、单色仪、检测器和数据记录仪组成。
光源通常是用于产生特定波长的光,如空心阴极灯或电感耦合等离子体透明源。
样品池包括气体燃烧炉和液体样品池,用于将样品中的元素原子化。
单色仪可以选择性地分离特定波长的光线,以避免干扰。
检测器通常是光电倍增管或光电二极管,用于测量样品中的特定波长的光强。
数据记录仪用于记录并分析测量结果。
3.分析过程:首先,将待分析的样品制备成合适的形式,如溶液、颗粒或气态样品。
然后,使用合适的方法将样品原子化,例如通过灰化加热、火焰燃烧或化学分析转化。
原子化的样品进入样品池并与光源产生的特定波长的光进行相互作用。
通过单色仪选择特定波长的光线,并使用检测器测量光强。
测量结果经过校准和计算后,可以得到样品中金属或非金属元素的浓度。
4.应用:原子吸收光谱分析广泛应用于环境、医药、冶金等领域。
在环境领域,它被用于监测水、土壤和空气中的重金属和有害元素,如铅、汞和砷的含量。
在医药领域,原子吸收光谱分析用于药物的质量控制和金属微量元素的测定。
在冶金领域,它可以分析矿石中的金属含量,以及合金中的成分和纯度。
总之,原子吸收光谱分析是一种准确、灵敏且广泛应用的分析技术。
原子吸收光谱仪的原理及应用
原子吸收光谱仪的原理及应用1. 仪器原理原子吸收光谱仪是一种常用的分析仪器,用于测量样品中的稀土元素、金属离子等。
其原理基于原子在特定波长光的照射下吸收特定能量的现象,通过测定吸收光的强度来推断样品中目标元素的含量。
1.1 原子的吸收和发射光谱原子在热激发或电激发的条件下,处于激发态的原子能够吸收外界特定波长的光,并转移到更高的激发态。
当激发态的原子回到基态时,会发射出特定波长的光。
这种吸收和发射的光谱称为原子的吸收光谱和发射光谱。
1.2 原子吸收光谱仪的基本原理原子吸收光谱仪通过以下几个步骤实现对样品中目标元素含量的测量:1.光源:使用特定波长的光源,通常为中空阴极灯。
光源的选择需要根据目标元素的吸收谱线确定。
2.光路:将光源产生的光线通过光学元件,如准直镜、单色器等,传导至样品。
3.样品与原子化:样品按照需要的方法进行原子化处理,如电火花、电热等。
原子化过程使得目标元素处于激发态,准备吸收特定波长的光。
4.吸收谱线测量:经过原子化处理的样品处于激发态,吸收特定波长的光线,吸收的光线强度与目标元素的含量成正比。
使用检测器测量吸收光的强度。
5.结果分析:根据测量得到的吸收光谱强度,结合标准曲线或其它计算方法,计算样品中目标元素的含量。
2. 应用领域原子吸收光谱仪在许多领域中得到了广泛的应用,以下是几个常见的应用领域:2.1 环境监测原子吸收光谱仪可以用于水、土壤、空气等环境样品中金属离子和其他有害物质的测定。
通过分析样品中重金属离子,可以评估环境中的污染程度,为环境保护和治理提供依据。
2.2 食品安全监测原子吸收光谱仪在食品安全监测中起着重要作用,能够测定食品中的微量元素,如铅、镉、汞等。
这些元素的超标会对人体健康产生不利影响,因此及早发现和控制这些污染物的含量对保护消费者的健康至关重要。
2.3 制药行业在制药行业中,原子吸收光谱仪可以用于药物中微量金属离子的测定。
这些金属离子可能是药物的成分或有害杂质,对于药物质量的控制有重要意义。
EI源质谱的原理及应用
EI源质谱的原理及应用概述EI(Electron Impact)源质谱是一种常用的质谱分析技术,通过电子束轰击样品分子产生离子,然后对产生的离子进行质量分析。
EI源质谱具有高灵敏度、高分辨率和广泛应用的优点,广泛应用于无机、有机及生物分析领域。
本文将介绍EI源质谱的原理和几个常见的应用。
原理EI源质谱的原理可以简单概括为以下几个步骤: 1. 电子束轰击:EI源中产生的电子束经过加速器加速后轰击样品表面,使样品分子离子化。
2. 离子化:电子的轰击能量足够高,使样品分子中的一个或多个电子被剥离,形成正离子和负离子。
3. 离子传递:离子被加速器加速并引入质量分析器。
4. 分析:质量分析器根据离子在磁场中偏转程度的不同而进行分离和分析。
应用EI源质谱在许多领域有着广泛的应用,以下是几个常见的应用:1. 有机物分析EI源质谱在有机物分析中具有广泛的应用,可以用于定性分析和定量分析。
通过测量离子的质量/电荷比(m/z),可以确定有机物的分子量和分子结构。
例如,可以利用EI源质谱对药物、农药、环境污染物等进行快速准确的分析。
2. 石油化工EI源质谱可以用于石油化工领域的分析,包括石油、石化产品的组分分析、燃料中有害物质的检测等。
通过EI源质谱可以对石油中的大分子化合物进行分析,帮助石油化工行业提高产品质量和优化生产过程。
3. 环境监测EI源质谱在环境监测领域的应用日益增加。
通过对大气、水体、土壤等样品进行分析,可以检测出有害物质的存在和浓度,有助于环境保护和污染控制工作的开展。
以大气质谱为例,通过EI源质谱可以在空气中检测出VOCs(挥发性有机物)、气溶胶等污染物。
4. 生物学研究EI源质谱也在生物学研究中得到了广泛应用。
通过对生物样品中的代谢产物、蛋白质、核酸等进行分析,可以揭示生物过程中的反应网络和代谢途径。
通过EI 源质谱的高分辨率和灵敏度,可以实现对生物样品的高通量分析,为生物学研究提供重要的数据支持。
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采集样品,经筛分后再悬浮分级采样
环境样品采样法 抽取式分级采样法
抽取烟气-停留-分级采样
典型污染源及源谱采样方法的选择
局地典型污染源的甄别(排放清单法)
以上海为例,进行了燃煤源(电厂、工业锅炉)、工艺过程、机动车、船舶、餐饮源、道路扬尘、 生物质燃烧的采样
什么是细颗粒物源成分谱
为什么要进行污染源细颗粒物源谱采样
如何进行污染源细颗粒物源谱采样(特点)
污染源细颗粒物源谱采样操作实例
什么是适合细颗粒物源解析的源谱采样方法
需采集源PM2.5样品
该项工作为环境PM2.5的源解析,要求污染源样品与受体样品相同
需采集污染源向环境空气的真实贡献
源解析模型的要求,尽可能减少二次颗粒物对结果的影响 对非环境状态下污染源颗粒物样品的采样不能代表其对环境的真实贡献
鉴于原烟气条件恶劣,稀释系统在确保气密性的同时应采取有效
手段防止可能发生的堵塞
鉴于采样平台条件各异,稀释系统应控制单个组件重量及尺寸, 方便搬运拆卸 稀释系统应防止静电造成的颗粒物损失。
什么是细颗粒物源成分谱
为什么要进行污染源细颗粒物源谱采样
如何进行污染源细颗粒物源谱采样(特点)
污染源细颗粒物源谱采样操作实例
HAPs
结果的可比性与不同 地域的适用性
为颗粒物源解析服务
源谱在源解析中的地位
X=GF+E X=GF+E
CMB G(本地源谱) 决定结果准确的基础及最大变量
PMF X:受体组分浓度 G:源谱 F:源的贡献 E:残差
细颗粒物源解析任务分解(CMB)
环境空气(受体)颗粒物采样
• 点位的选择、频次要求 • 仪器、设备、人员素质 • 参照空气质量监测点位 • 参照PM2.5手工监测方法
表现形式
一般为该组分的质量百分比
什么是细颗粒物源成分谱
为什么要进行污染源细颗粒物源谱采样
如何进行污染源细颗粒物源谱采样(特点)
污染源细颗粒物源谱采样操作实例
背景-污染源特征谱的需求
新需求的呈现
细颗粒物来源解析(颗 粒物源成分谱) 有毒有害物质排放清单 精细化的环境管理(环 境风险评价)
• 化学组分分析、数据处理
污染源颗粒物采样 • 本地主要污染源的选择
• 实验室方法,相对成熟
• 排放清单 • ? • 与受体采样滤膜相同
• 采样仪器、设备、方法
• 化学组分分析、数据处理 CMB模型计算
细颗粒物源谱采样的难点
污染源的多样性 采样的复杂性 方法的革命性 源谱的典型性
• 固定源、开放源、移动源 • 负荷、工况、设备操作 • 全新的采样方法,与传统法关联不大 • 燃料类型、工况等都可能会对源谱带来影响 • 现场不易到达、采样时间长、高温、高含湿量
污染源细颗粒物源谱采样原理及应用
裴冰 上海市环境监测中心
报告内容
什么是细颗粒物源成分谱 为什么要进行污染源细颗粒物源谱采样 如何进行污染源细颗粒物源谱采样(特点)
污染源细颗粒物源谱采样操作实例
什么是细颗粒物源成分谱
为什么要进行污染源细颗粒物源谱采样
如何进行污染源细颗粒物源谱采样(特点)
污染源细颗粒物源谱采样操作实例
移动源
稀释法已是各类移动源排放限值中的规定测试方法 重点关注颗粒物的比排放量
开放源
再悬浮方法,最早由沙漠研究所开发
固定源对环境的颗粒物真实贡献(烟道状况下采集到 的颗粒物不能代表真实贡献)
裴冰.2010.中国环境监测
FPM for stack C
固定源排放颗粒物对环境的贡献
CPM for stack C
上海已进行污染源细颗粒物源谱采样工作汇总
源类
固定源
方法
稀释采样法
设备
采样对象
1.基于沙漠研究所技术开发的稀 燃煤电厂、工业 释采样设备2.基于我国国情自主 锅炉 开发的便携式稀释采样设备 基于我国国情自主开发的便携式柴油车、汽油车、 稀释采样设备 内河船舶 堆场扬尘、道路 自主开发的颗粒物再悬浮采样器 扬尘、建筑工地 扬尘 基于我国国情自主开发的抽取式 大中型有组织排 分级采样设备 放餐厅
FilterX4
稀释比约为20:1,停留时间为
固定源PM2.5测试方法(六)
Wang et al,2011
移动源颗粒物测试方法(一)
全流式稀释通道法
移动源颗粒物测试方法(二)
部分流稀释通道法
开放源颗粒物采样方法
颗粒物再悬浮采样法
Chow et al, 1994
污染源现有PM2.5测试方法评价
固定源
我国目前无固定源PM2.5采样方法 EPA为直采法(旋风切割)及稀释法 ISO为直采法(撞击式切割)及稀释法 EPA及ISO方法主要关注固定源烟道内状况下及烟气稀释后状况下PM2.5 的质量浓度
最小停留时间
样品气与洁净空气稀释方式
紊流混合 文丘里混合 其他
适合我国国情的稀释系统建议满足要求(一)
鉴于烟道内流场分布不均匀情况较为普遍,稀释系统采样管
应有足够的长度以确保能够到达有代表性的点位;
鉴于烟气含湿量较高,稀释系统的采样管应进行加热以防止 烟气中水分在采样管中凝结造成的颗粒物损失 建议使用紊流方式进行零空气与烟道气的混合 应保证足够的稀释比,提供一定的停留时间
固定源
EPA M201A EPA CTM039 ISO 23210-2009 ISO 13271-2012 ISO 25597-2013
移动源
全流式稀释取样系统 部分流稀释取样系统
开放源
颗粒物再悬浮系统
固定源PM2.5测试方法(一)
EPA M201A
不同污染源源谱采样方法的选择(适用技术)
固定源
稀释通道法(电厂锅炉、工业锅炉、工业炉窑) 烟道内直接分级采样法
流动源
全流式稀释通道法(机动车) 分流式稀释通道法(机动车、内河船舶、非道路移动源)
开放源
再悬浮采样法(道路、建筑工地扬尘等)
其他源
生物质燃烧:实验室模拟-稀释采样法、无组织采样法 餐饮源:抽取式分级采样法、无组织采样法
餐饮
船舶
机动车
Hale Waihona Puke 固定源扬尘(堆场)
抽取式分级 采样法
分流式稀释 通道法
分流式稀释 通道法
固定源稀释 通道法
再悬浮法
污染源源谱采样技术(一)
稀释通道分级采样法
模拟烟气向环境中排放的真实状况。抽 取烟气——稀释——停留——分级采样
烟道内分级采样法
烟道内直接采样。抽取烟气-分级采样
污染源源谱采样技术(二)
鉴于源谱多以各组分占PM2.5的质量百分比的形式给出,故
应保证稀释系统各通道的平行性
适合我国国情的稀释系统建议满足要求(二)
稀释后烟气采样通道数不小于4个,可使用一个PM2.5切割器分离 细颗粒物后进入四通道采样,也可每个通道分别使用PM2.5切割
器分离细颗粒物后进行采样,不管采样何种方式,应使用合理的 流量控制方式
Determination of PM10 and PM2.5 emissions from stationary sources (constant sampling rate procedure)
固定源PM2.5测试方法(二)
EPA CTM039
Measurement of PM2.5 and PM10 emissions by dilution sampling (constant sampling rate procedure)
目前,固定源谱采样主要有稀
释通道法、直接采样法、再悬
Stack gas The first stage dilution air
Diluter Dilution chambe r
浮法 稀释通道法可代表污染源向环 境的真实排放 使用滤膜适用于后续分析
PM2.5 Cyclone
The second stage dilution air
现场的恶劣性
源谱意义及作用
意义
颗粒物来源解析的必备数据,源谱越精确,解析结果越可靠 排放污染物的基础数据库,源谱越详细,对污染源的认识就越深 可为其他工作提供有效支撑,诸如精细化的排放清单建立、特定组分污
染物排放因子的获得、PAHs及重金属等健康风险评价等
作用(不仅仅是源解析)
PM2.5 for stack C by dilution method
固定源排放颗粒物对环境的贡献(多数化学组分存在于CPM之中)
移动源尾气颗粒物与温度的关系
化学组分分析需求
与环境空气滤膜分析方法相同 单张滤膜难以满足多种组分分析需求
使用滤膜(而非滤筒)采样
四通道采样
郑玫,等.2013.北京大学学报(自然科学版)
移动源
开放源
稀释采样法
再悬浮法
餐饮源 抽取式采样法
固定源细颗粒物源谱采样程序
电站锅炉、工业锅炉、工业炉窑、工艺过程)
判断本地主要污染源(排放清单),选取有代表性的采样对象(
以上海为例,计划选取燃煤电站锅炉(分污染控制设施及机组容量)、工业 锅炉(分污染物控制设施、燃料类型及机组及容量)、钢铁业炉窑等
需满足后续化学组分分析需求
组分内容越详细,源解析结果越精准
由于需进行多种化学组分分析,需使用相应材质滤膜 由于分析项目及数据处理需求,需多通道滤膜采样
标准化,适用性
结果之间应有可比性 适合按照工作任务开展的不同污染源大量源谱采样工作 适合我国污染源现场