石英砂的主要化学成分检测仪

石英砂的主要化学成分检测仪

矿石是矿产冶炼的原材料，其元素含量的测定对于选矿以及冶炼加工至关重要。各类矿石中主量元素以及微量元素的测定以前通常采用化学滴定法和湿化学分析法（一般指实验室使用的AAS和ICP仪器等），之后X荧光光谱法也得到了一定程度的应用。但在实际的测试过程中各有利弊。各自优缺点如下：

1. 原子吸收光谱法（AAS）

原子吸收光谱法是20世纪50年代创立的一种新型仪器分析方法，它与主要用于无机元素定性分析的原子发射光谱法相辅相成，已成为对无机化合物进行元素定量分析的主要手段。这种方法根据被测元素的基态原子对其原子共振辐射的吸收强度来测定试样中被测元素的含量。AAS法检出限低，灵敏度高，精度好，分析速度快，应用范围广（可测元素达70多个），仪器较简单，操作方便等。火焰原子吸收法的检出限可达到10的负9次方级（10ug/L），石墨炉原子吸收法的检出限可达到10ug/L，甚至更低。原子吸收光谱法的不足之处是多元素同时测定尚有困难。

2. 原子荧光法（AFS）

原子荧光光谱法是通过待测元素的原子蒸气在特定频率辐射能激发下所产生的荧光发射强度来测定待测元素含量的一种分析方法。原子荧光光谱法虽是一种发射光谱法，但它和原子吸收光谱法密切相关，兼有原子发射和原子吸收两种分析方法的优点，又克服了两种方法的不足。原子荧光光谱具有发射谱线简单，灵敏度高于原子吸收光谱法，线性范围较宽干扰少的特点，能够进行多元素同时测定。原子荧光光谱法的检出限比原子吸收法要低，谱线清洗干扰少，灵敏度较高，线性范围大，但是测定的金属种类有限，可用于分析汞、砷、锑、铋、硒、碲、铅、锡、锗、镉锌等11种元素。现已广泛用环境监测、医药、地质、农业、饮用水等领域。

现已研制出可对多元素同时测定的原子荧光光谱仪，它以多个高强度空心阴极灯为光源，以具有很高温度的电感耦合等离子体（ICP）作为原子化器，可使多种元素同时实现原子化。多元素分析系统以ICP原子化器为中心，在周围安装多个检测单元，与空心阴极灯一一成直角对应，产生的荧光用光电倍增管检测。光电转换后的电信号经放大后，由计算机处理就获得各元素分析结果。

3. 紫外-可见分光光度法（UV）

其检测原理是：重金属与显色剂—通常为有机化合物，可与重金属发生络合反应，生成有色分子团，溶液颜色深浅与浓度成正比。在特定波长下，比色检测。

4. X射线荧光光谱法（XRF）

X射线荧光光谱法是利用样品对x射线的吸收随样品中的成分及其多少变化而变化来定性或定量测定样品中成分的一种方法。它具有分析迅速、样品前处理简单、可分析元素范围广、谱线简单，光谱干扰少，试样形态多样性及测定时的非破坏性等特点。它不仅用于常量元素的定性和定量分析，而且也可进行微量元素的测定，其检出限多数可达10-6。与分离、富集等手段相结合，可达10-8。测量的元素范围包括周期表中从F-U的所有元素。多道分析仪，在几分钟之内可同时测定20多种元素的含量。x射线荧光法不仅可以分析块状样品，还可对多层镀膜的各层镀膜分别进行成分和膜厚的分析。但对于测试矿石而言，可以定性半定量。测试矿石中高含量元素效果好。

5. 电化学法—阳极溶出伏安法

电化学法是近年来发展较快的一种方法，它以经典极谱法为依托，在此基础上又衍生出示波极谱、阳极溶出伏安法等方法。电化学法的检测限较低，测试灵敏度较高，值得推广应用。如国标中铅的测定方法中的第五法和铬的测定方法的第二法均为示波极谱法。

阳极溶出伏安法是将恒电位电解富集与伏安法测定相结合的一种电化学分析方法。这种方法一次可连续测定多种金属离子，而且灵敏度很高，能测定10-7～10-9mol/L的金属离子。此法所用仪器比较简单，操作方便，是一种很好的痕量分析手段。我国已经颁布了适用于化学试剂中金属杂质测定的阳极溶出伏安法国家标准。

6. 电感耦合等离子体法

(1)电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）

高频感应电流产生的高温将反应气加热、电离，利用元素发出的特征谱线进行测定谱线强度与重金属量成正比。ICP-AES法灵敏度高，干扰小，线性范围宽，可同时或顺序测定多种金属元素成分。这种仪器设备常用到矿石成分的高精度测试。

(2)电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）

将电感耦合等离子体与质谱联用，利用电感耦合等离子体使样品汽化，将待测金属分离出来，从而进入质谱进行测定，通过离子荷质比进行无机元素的定性分析、半定量分析、定量分析，同时进行多种元素及同位素的测定，具有比原子吸收法更低的检出限，是痕量元素分析领域中好的方法，单价格昂贵，易受污染。这种仪器设备在矿石成分测试中用的不多。

AAS和ICP都是实验室使用的高精度高稳定性测试金属元素含量仪器设备。

下面对X荧光光谱仪、AAS仪器设备做简单介绍：

X射线荧光光谱分析仪（手持式）：

仪器性能

超高的检测精高。

超高的稳定性，超高的重复性。

优异的线性相关性。

铑元素阳本身就提高了2倍检测镁元素的结果。

超大型SDD硅漂移探测器的使用将从镁到硫元素的检测下限/精度提高了四倍。

超大型SDD硅漂移探测器的使用提高了五倍银元素的检测下限，两倍镉元素的检测下限

采用了重新设计的射线管、无高压电源线、无RF噪音、更好的X射线屏蔽。

结构更精密，缩短了射线管、探测器与被测样品之间的距离，对于某些应用信号提高了~40%.

新的滤波轮更轻、更薄，在位置上更加接近被测样品，具有8个滤波器，可适应配置，不同的元素采用不同的滤波器，产生分析效果。

超过1/3的机体采用铝合金外壳设计，仪器顶部有专用的槽式散热装置，整个体系使散热非常有效，延长机器寿命, X射线分析仪工作更加更稳定，从而故障率极低。

超大型SDD硅漂移探测器具有惊人的计数率,高达250000,比普通的Si-Pin X射线探测器获取数据的能力高12.5倍。

内置的气压计可以纠正气压，气压计压力感应,可根据不同的压力调整，从而是检测值更加准确，仪器预设海平面，用户上山或者下到一个矿里测试，无需再次校准，这点对轻元素分析很重要。

内置的加速器可探测运动和震动，使仪器不用时待机，拿起时工作。

真空系统（选配）：真空系统可提高Mg;Al;Si;P;S等轻质元素的检测下限。

智能接驳座可对额外电池充电、仪器内置电池同时充电并显示充电进度，接驳座能连接电脑交换数据，可让仪器即时标准化，仪器随时待命状态。

仪器技术性能

真正实现在现场进行无损,快速,准确的检测,直接显示元素的ppm含量与百分比含量。

只需将矿石分析仪直接接触待测矿石表面，无须等待和花费时间即可现场确定矿石等级。

被检测的样品的对象可以是矿石、岩石、矿渣、碎片;土壤、泥土、泥浆;粉尘、灰尘、过滤物、薄膜层;废水、废油等等的固体、液体物质。

快的分析速度,仅需2秒钟就可识别元素。

用户化windows CE 6.0系统驱动的微电脑显示系统使所有功能皆可现场完成，用户化windows CE仅保留有windows与Delta系统有关的性能，使程序更具灵活性。

无需借助电脑，可在现场随意，查看，放大相关元素的光谱图。

防尘,防雾,防水：一体机设计，软胶与塑胶部件凹凸槽构造设计，使仪器具有很好的三防性能，可承受恶劣的工作环境,大雾,下雨,尘土飞扬工装场地也能正常工作。

超大功率。40KV，100mA高达4W的大功率X射线管技术使仪器具有更低检测下限。

腰带、枪套、肩带能将仪器牢牢地固定在你的腰部，可在野外活动自如。

更高的检测精度，多次测试的平均值统计功能可有效地提高仪器的检测精度。

超大的图标显示，菜单式驱动，微电脑WINDOWS系统使仪器操作更加简便。

电磁干扰被屏蔽，即使在靠近手机或双向无线通信装置处也能正常工作。

仪器元素分析范围

可分析从从镁(Mg)到钚(Pu)之间的所有83种元素。

仪器技术规格

AAS仪器设备介绍：

仪器配置清单

产品名称：火焰原子吸收分光光度计

产品型号：AAS8510

技术指标参数

产品说明、技术参数及配置

仪器测试元素：可测元素30余种

可测定：锂（Li），钠（Na），钾（K），铷（Rb）,铯（Cs），镁（Mg），钙（Ca），锶（Sr），钡（Ba），钒（V)，铬（Cr），锰（Mn），铁（Fe），钴（Co），镍（Ni），铑（Rh），钯（Pb），铂（Pt），金（Au），铜（Cu），银（Ag），锌（Zn），锗（Ge），镉（Cd），铟（In），镓（Ga），铅（Pb），砷（As），铋（Bi），硒（Se），锑（Sb），钌（Ru）等（因测试样品不同测试元素多少有所不同）。

性能特点：

1、全反射消色差光学系统。

采用凹面镜代替凸透镜作为仪器的光学聚焦设备，有效解决了不同元素焦点不同的色差问题，提高了光学系统效率

2、全自动化设计。

除主机开关外，仪器功能全部由PC机自动监测与控制

3、八元素灯灯塔。

一灯工作，可七灯同时预热，节省了换灯和预热时间，使元素测量更加快捷方便

4、USB2.0通讯方式。

淘汰了老旧的232串口通信方式，采用USB2.0通信接口，提升了通信速度，并兼容新计算机系统

5、纯钛雾化室，纯钛燃烧头。

有效防止酸气腐蚀，增加了使用寿命

6、高效玻璃雾化器。

采用专门定做的吴氏高效玻璃雾化器，雾化效率更高，通用性强

7、质量流量控制器实现乙炔流量控制。

使乙炔流量连续可调，并对流量进行动态监测，使用方便，安全可靠

8、更多的安全保护措施，使样品分析更加安全可靠

(1)乙炔泄露保护

(2)乙炔压力监视

(3)空气压力监视

(4)防爆开关状态监视

(5)火焰燃烧状态监视

9、背景校正系统。

氘灯背景校正：可校正1A背景。

自吸收背景校正：可校正1A背景。

10、外观采用流线型钣金工艺设计，简约时尚，美观大方

11、自主知识产权，强大完善的分析软件。

人性化的操作界面，让您的操作易如反掌，中英文自动切换Windows界面操作系统，全自动定性、定量分析，自动计算元素含量，自动生成测试报告。

技术指标

波长范围：190nm～900nm

单色器类型：切尔尼-特纳型（Czerny-Turner型）

光谱带宽：0.1/0.2/0.4/0.7/1.4 nm五档自动切换

光栅闪耀波长：230nm

光栅刻线：1800线/mm

波长准确度：±0.25nm

波长重复性：< 0.10nm

分辨率：优于0.3nm

特征浓度（Cu）：< 0.025μg/ml/1%

检出限（Cu）：< 0.006ug/mL

精密度（Cu）：< 0.8%

基线稳定性：0.003 Abs(static); 0.004 Abs(Dynamic)

扣背景方式：氘灯+自吸收

应用领域

地质、矿产、冶金工业分析、钢铁分析、有色金属分析

环境分析、空气分析、水质分析、土壤及固体废弃物分析

石油化工和轻工产品分析、原油及其加工产品分析、化工轻工产品分析

食品分析、医疗器械生物医药和保健品分析

建筑材料分析（玻璃、陶瓷、涂料等）

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