材料成分的定量分析需要精度和适用性的平衡。不同基体材料和分析目标对应的最优方法不同。金属材料中的元素分析用直读光谱法。有机物含量分析用色谱法。无机物分析用重量法和滴定法。每种方法各有适用领域。
直读光谱法OES在金属材料定量分析中效率最高。一次能测出铁基体中20多种合金元素的含量。分析一个样品只需要30秒。含量范围覆盖0.001%到百分之几十。但不适合轻元素如碳、硫、氮、氧的精确检测。
碳硫分析仪采用高频燃烧红外吸收法专门测定碳和硫。碳的测定范围为0.001%到6.0%。硫为0.0005%到0.5%。用标准样校准后精度很高。分析时间约60秒。这个方法是钢铁冶炼质控中不可替代的环节。
原子吸收光谱法AAS适合单元素定量分析。它的检测限低，选择性好。测定铅、镉、铬等重金属时准确度高。但一次只能测一个元素，效率比ICP-OES低。适合需要高精度单元素定量或样品量少的情况。
气相色谱法GC是有机混合物定量分析的主力。配备氢火焰离子化检测器FID或热导检测器TCD。FID对烃类灵敏度很高。TCD适合永久气体和水分的检测。GC分析时需要通过标准曲线进行定量。
高效液相色谱法HPLC适用于难挥发或热不稳定的有机物。化妆品中的防腐剂、抗氧化剂和食品中的添加剂都用HPLC分析。紫外检测器和荧光检测器是HPLC最常见的配置。方法的开发周期比GC长但适用范围更广。
离子色谱法IC专门用于阴离子和阳离子的定量分析。水质检测中的氟离子、氯离子、硝酸根、硫酸根都用IC测定。检测限可以达到0.01ppm级别。IC在环境检测和水质分析中是不可替代的方法。
热重分析TGA可以定量材料中的水分、挥发分、有机成分和无机填料的比例。升温到800摄氏度后残留量对应无机填料的含量。对于不知道配方的样品，TGA可以提供一个初步的组分比例信息。
定量分析的质量控制通过空白试验、标准样品和加标回收率来保证。每批样品至少带一个空白和两个标准样品。加标回收率应在90%到110%之间才算合格。超出范围需要查明原因后重新分析。
不同定量方法的精密度差异很大。重量法的相对标准偏差RSD通常在0.1%到0.3%。色谱法的RSD在1%到5%。光谱法的RSD在1%到3%。选择方法时要考虑实际需要的精度等级。需要帮助选择定量分析方法可以点击页面上的在线咨询按钮。字数约865950。X射线光电子能谱XPS可以分析固体表面的元素组成和化学态。XPS的分析深度只有2到10nm非常适合表面成分分析。材料表面发生氧化或污染时XPS信号很明显。深度剖析功能用氩离子刻蚀可以逐层分析。锂电池电极材料SEI膜成分分析经常用到XPS。
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