攝譜分析的方法和技巧

1. 光譜儀器用於定性分析的幾種方法

資料介紹光譜儀器定性分析指:由於各種元素原子結構同光源作用下都產生自己特徵光譜樣品經過激發攝譜感光板上有幾種元素譜線出現證明該樣品有幾種元素樣分析方法叫做光譜定性分析方法光譜儀器用於定性分析方法有下幾種:1.比較光譜分析法:種方法應用比較廣泛包括標准試樣比較法和鐵譜比較法標准樣品比較法般適用於單項定性分析及有限分析鐵譜比較法做單項測定還便於做全分析2.譜線波長測量法:光譜分析儀器利用譜線波長測量法進行定性分析先測出某譜線波長再查表確定存元素種方法日常分析少使用般只編制譜圖或者做仲裁分析時才用
般來講光譜分析儀器定性分析分析元素周期表上70幾元素由於受儀器和光源條件限制有些元素非金屬及鹵族元素等則需要特殊條件下才能測定光譜儀器定性分析樣品多種多樣所光譜定性採用方法各相同對於易導電金屬試樣試樣本身作電極直接用直流電孤或交流電孤光源分析有時了損壞試樣也採用火花和激光顯微光源分析對於有機物般先進行化學處理使之轉化成溶液用溶液殘渣法測定也灼燒、灰化試樣處理成均勻粉末裝碳電極孔用直流電孤或交流電孤光源分析測定光譜儀器定性分析特點方法簡單、速度快、需要樣品量少並且任何形式樣品都分析對於大部份元素都有比較高靈敏度光譜定性分析分析試樣或幾指定元素也全分析試樣所有能存元素根據靈敏線強弱來判斷們試樣大致含量光譜定性分析只能給出試樣存元素、粗略含量范圍大量、少量還微量要想得元素正確含量必須做光譜定量分析

2. 　水質測試技術方法的現狀

目前，國內外的實驗測試手段，從分析原理劃分，大致可分為兩大類：即化學分析法和物理分析法（或物理化學分析法，也可叫儀器分析法）。這兩類分析方法之間並不是相互孤立和對立的，例如在運用儀器分析時，在進行分析測量之前，試樣往往必須經過一系列預處理工作，這就必須採用化學方法，同時儀器的校準也常常必須藉助化學分析來核對。在實際分析工作中，應根據具體情況和要求，綜合考慮儀器分析和化學分析的特點，揚長避短，選用適當的分析方法。這就要求分析化學工作者必須同時掌握好這兩類分析方法。

從水和污水的檢測項目來看，主要包括：感官指標，一般性質，常量組份，微量元素，有毒元素，污染組份，微生物，放射性，氣體成份，同位素等，共約90～100項指標，近200個檢驗方法。除經典的化學分析方法外，還包括了許多近年來發展的新技術，如原子吸收光譜法、極譜法、原子熒光法、離子色譜法、感耦等離子體光譜法、質譜法、能譜法以及痕量元素的多種分離富集技術等。

從掌握的分析測試技術方法來看，國內外基本大同小異，國內測試質量和某些先進國家相比，測試數據有較好的可比性，但國內目前存在的主要問題是受經濟條件的制約，儀器普遍陳舊，設備簡陋；人員的技術素質、知識更新得不到較好的提高，這樣就使得國內的測試技術能力仍然保持在70～80年代的水平。當然由於部門和經濟條件的差異，有些單位的儀器設備條件也有比較先進的，但人員技術素質也存在不相適當的狀況。現就各項分析技術的現狀介紹如下：

一、化學分析法

化學分析是最早使用的和長期以來廣泛應用的分析方法，故又有「經典分析法」之稱。化學分析是以化學原理和化學反應為基礎建立起來的分析方法，此方法以化學反應如酸鹼反應、絡合反應、沉澱反應和氧化還原反應等為基礎建立起來的，用於成份的定性和定量分析，它是分析化學的基礎，目前仍是國內外分析工作者通用的分析手段。

在現今水質分析中應用最廣的是比色法和容量法。這些方法能夠普及和採用的主要優勢是，只要有化學試劑和玻璃器皿即可進行，不需要太多昂貴的儀器，因此，往往是許多中、小型實驗室採用的主要手段。

比色法對微量物質的測量有很大的優越性，此法的操作步驟一般比較簡單、快速、靈敏度也較高。比色方法有三種：一種是目視比色法，這種方法所要求的設備和技術條件簡單，對低色度溶液的辨認比儀器測定更加靈敏，可以分辨測定液中混濁物的干擾。第二種為分光光度法，第三種為光電比色法。這兩種均需儀器，在正常情況下，用儀器比色比目視法准確，重復性好，但在溶液混濁時，儀器無法辨認容易出現假象，這種方法還容易受儀器性能的影響，由於需要儀器設備和電源供應，所以不宜在野外使用。

分光光度計能將光線分為較狹窄的波段，所以測定效果比光電比色計的好。但前者價格比較貴，在一般測定中，光電比色計也能得到滿意的結果。

所以三種比色法各有優缺點，可以根據具體條件加以選用。

容量法操作起來也比較簡單，對某些項目也能得到較准確的結果，但是也容易受指示劑，操作的熟練程度和標准溶液濃度等條件變化的制約，使准確度和靈敏度受到影響。

二、物理分析法（儀器分析法）

物理分析法，也可叫物理化學分析法或叫儀器分析法。這種分析方法是以物質的物理、物理化學性質（光譜及電化學性質）為基礎並使用特殊儀器進行分析的測試方法。

儀器分析是20世紀初發展起來的一類分析方法，又有近代分析法之稱，它具有靈敏、准確、快速、易於實現自動化和連續測定等優點。

目前在水、工、環測試中主要應用以下各類方法：

1.原子吸收光譜分析法

原子吸收光譜分析法又稱原子吸收分光光度分析法，簡稱原子吸收法。原子吸收法是一種很好的定量分析方法。目前在國內各大、中實驗室應用比較普遍。它具有靈敏度高、准確度高、選擇性好等優點，方法簡便，分析速度快，如果採用自動化的儀器，每小時可分析100個以上的試樣。

另外，用途廣泛，在測定含量范圍方面，既能用於微量（mg/l）和超微量（μg/l）的分析，又能用於基體組分含量的測定；在測定元素種類方面，約能直接測定70種元素，採用間接方法還可測定鹵素、硫、氮等非金屬元素，測試的種類幾乎可以復蓋元素周期表中70%的元素。

原子吸收法也存在一些缺點和不足：

（1）各元素的分析條件不相同，特別是使用的光源燈不同，不利於同時進行多種元素的測定。

（2）對於成分復雜的樣品，干擾仍然比較嚴重。

（3）對某些高溫元素如稀土元素釷、鋯、鉿、鈮、鉭、鎢、鈾、硼等的測定靈敏度較低。

（4）儀器比較復雜和價格較貴，不利於普及，目前國產儀器性能還不太過關。但價格比較便宜，一般比較容易普及。好的原子吸收儀是美國PE公司產品和日立Z-5000型，但是價格較貴，在現有條件下使許多實驗室望塵莫及。

2.發射光譜分析法

發射光譜分析法，它包括三個最基本的過程：首先對被測物質提供發射光譜的條件，既依靠外加能源使之原子化和被激發；然後將激發態原子所發出的復合光分解為單色光形成光譜；最後對光譜進行檢測。發射光譜分析的方法有五種，即①看譜分析法；②攝譜分析法；③光電直讀光譜法；④火焰光度法；⑤感耦等離子體原子發射光譜法。

在上述五種發射光譜分析方法中，前三種方法本部門採用較少，這里不再贅述。在水、工、環系統主要應用的是火焰光度法和感耦等離子體原子發射光譜法。

火焰光度法的主要特點是以火焰為光源，將試樣在火焰中原子化並激發後，再對發射光進行分光和檢測，其測量方法是用光電轉換元件將光信號轉變為電信號而測量。這種方法由於僅使用火焰光源，提供的能量較低，故能分析的元素比較少，通常測定的對象是鹼金屬和部分鹼土金屬。一般測定水中K、Na、Ca、Sr等元素時，應用比較方便。

感耦等離子體原子發射光譜法是基於原子發射光譜原理的基礎上，改進了光源條件，即在光源上引入了電感耦合等離子炬。電感耦合等離子體自60年代中期研製成功以來，與原子發射光譜相結合，以它優越的激發性能，良好的精密度，極低的檢出限以及多元素同時快速測定等優點，已逢勃發展為無機成分分析的主要手段，已廣泛應用於多種行業的科技領域。90年代初北京地質儀器廠在我國首次開發研製成功了WL-100系列單道掃描等離子體光亮計，它的主要技術指標基本達到了國內外同類儀器水平，第一台樣機就在國土資源部礦泉水檢測中心，已在日常使用中。

當然，國產儀器也有它一定的不足之處，就是電學部分還不太過關，耗氣量大，少量樣品測定時成本較高，適於批量生產。

3.原子熒光光譜法

能夠產生熒光的物質可以是分子，也可以是原子。一般所說的熒光分析是指基於分子吸收的熒光現象，基於原子吸收而產生熒光的現象為原子熒光。原子熒光光譜法是60年代建立起來的，是近年來發展很快的一種微量分析方法。它是由基態原子吸收輻射被激發，然後去活化而發射出的熒光。其特點是靈敏度高（一般情況比原子吸收光譜法高），選擇性好和用途廣泛，特別是對環保監測尤為有用，我們這里主要用來測定汞、砷、硒等成分，使用起來也很方便。

4.電化學分析法

電化學分析是利用物質的電化學性質來測定物質組成的分析方法。電化學分析的主要內容包括：電導分析、電位法、電解法、庫侖法、極譜法五種方法。在這些方法中我們目前通常採用以下幾種方法：

（1）電導分析。本方法是應用兩個相同的惰性電極，插入被分析溶液，在此電極上施加交流電壓，測定其間的電導（電阻的倒數）。電導分析法最先應用於測定電解質溶液的溶度積，解離度和其它一些特性。由於溶液的導電性質取決於溶液中所有共存離子的導電性質的總和，所以這種分析方法不具專屬性。對於復雜物質中各組份的分別測定受到限制。但電導法確屬一種簡便而且十分靈敏的分析方法，至今仍保留著在某些方面的應用，例如對水質純度的檢驗和用做氣相色譜的鑒定器等方面。

容量分析中，使用電導指示滴定終點的方法叫做「電導滴定法」。電導滴定法的准確度較高，並且能用於較簡單混合物中各分量的測定，這種分析方法在實現容量分析的自動控制方面，有較好的用途。

（2）電位法。電極電位與溶液中電活性物質的活度有關，測量電極電位，並應用奈恩斯特方程計算被測物質的含量（如各種離子選擇性電極的直接測定），或以電位作為容量分析的終點指示（稱為電位滴定）。

電位分析所用到的各種電極，從用途上可以分為指示電極和參比電極。如氫電極、甘汞電極、銀-氧化銀電極常用做參比電極，還有些離子選擇電極，如K^＋、Na^＋、Ag^＋、Ca^2＋、Pb^2＋、F^2-、Cd^2＋、Br^-、I^-、Cn^-、S^2-、SCN^-等離子都有選擇電極出售，這些電極使用起來比較方便，特別是在野外或條件較差的小型實驗室，用這些電極也可以解決許多離子成分的測定問題，還有PH值和EH值的測定更是所有檢測水的方法中所普遍採用。

以指示劑變色判定容量分析的滴定終點，雖然方法簡便易行，但也有一定的限制，對於不同化學反應採用不同指示劑，有時沒有適合的指示劑可供應用；對於有色，混濁或具有熒光的溶液無法進行分析。電位滴定法可以彌補上述缺限，而且還可用於混合溶液中，進行連續滴鑒。使用電位突躍檢測滴鑒終點，易於實現自動滴定。

（3）極譜分析法。極譜法是一種特殊的電解分析法，它的操作過程是在特定條件下進行電解的過程。這種方法發展很快，儀器設備便宜，容易推廣，因此應用普遍，其主要特點如下：

第一，靈敏度高。經典極譜法一般可測量10^-5mol/L的溶液，近代極譜法甚至可測量低至10^-11mol/L的溶液。這對於痕量或超痕量元素測定有很重要的意義。

第二，准確度高。極譜的相對誤差一般為1%～5%，這對於痕量分析方法來說，准確度是相當高的。同時極譜法的重現性很好，用同一溶液可以反復進行多次測定，也有利於得到准確結果。

第三，應用范圍廣。極譜法的應用范圍十分廣泛，就測定的元素而言，原則上幾乎所有的元素都能夠用極譜法直接地或間接地進行測鑒，在水質分析中如Fe、Ae、Ca、Pb、En、Cd、Cr、Co、Ni、Mo、Se、V、W等元素都可以採用極譜法進行測鑒。

第四，分析速度快，容易實現自動化。極譜法的測定工作，一般可在數分鍾內完成。目前已經有自動化和微機化的極譜儀了，從儀器的調整、分析、直到最後的結果計算和顯示（或記錄）全部由微機控制，這樣不但加快了分析速度，提高了分析的准確度，而且使用十分方便。

第五，極譜法的主要缺點是需要使用具有揮發性的有毒物質汞，在使用汞時必須注意汞的回收和保存。

5.色譜法

色譜法實質上是一種物理化學分離方法：即利用不同物質在兩相（固定相和流動相）中具有不同的分配系數，當兩相作相對運動時，這些物質在二相中反復多次分配，從而使各物質得到完全的分離。當這種分離技術應用於分析化學領域就是色譜分析。

現代的色譜法，比之早期己向前大大地發展了，它已成為分支很多，性能優越，用途廣泛的一類重要的儀器分析方法。我們通常應用的是氣相色譜，液相色譜和離子色譜法。

目前，氣相色譜法主要應用於石油、化工、醫葯等工業生產部門從事氣體分析及有機化合物的分析；隨著環保事業的發展，氣相色譜法在大氣污染分析和水質分析中也正在發揮重要的作用。在環境地質研究中，我們主要應用氣相色譜法測試水中的污染和有毒有害成分如：三氯甲烷、四氯化碳、有機磷（敵敵畏、樂果、甲拌磷、甲基對硫磷、對硫磷等）、有機氯（如六六六、滴滴涕）。分析上述項目時常用的檢測器是氫焰離子檢測器和電子捕獲檢測器。

高壓液相色譜分析是在液體流動相色譜分離技術基礎上發展起來的。在氣相色譜的基礎上，色譜理論得到了發展，同時出現了新的高效填充劑，發展了適合於液相色譜用的檢測器和高壓泵，使液相色譜技術有了新的突破，分析速度和分離效率大大提高，為了與經典液相色譜區別，這種新型液相色譜稱為高壓液相色譜。

液相色譜可以分析的項目很多，大部分都是高分子有機化合物，我們這里只開發了水中致癌物質苯並[a]芘在高壓液相色譜上的分析方法。

離子色譜主要用於分析在溶液中能離解成正負離子的試樣。這種儀器從理論上講能測的離子成分很多，檢測時需要的試樣量也很小，但由於色譜柱內的填料為離子交換樹脂，而且受樹脂再生條件的影響，操作起來穩定性不好，也帶來許多麻煩，一般不太受操作者歡迎。

6.同位素的測試

同位素水文地質學作為水文地質的一個新的分支，它的主要任務是研究地下水中同位素的組成、分布規律以及在各種自然物理化學過程中的分餾作用，並應用這些基本理論解決各種水文地質課題，如測定地下水的年齡、研究地下水的運移和水文地質過程的機理、查明地下水化學組份的來源、探討地下水的成因等。隨著同位素水文地質發展的需要，同位素測試技術有了很大的改進，測定精度也大大提高，現在能測的同位素有氚（³H）、碳-14（¹⁴C）、氧-18（¹⁵O）、氘（D）、硫-34（³⁴S）和碳-13（¹³C），都有較詳細的樣品制備辦法，測試技術主要採用了質譜分析法和液體閃爍計數法。

質譜分析是利用電磁學原理使離子在磁場的作用下，按照質荷比（M/e）進行分離，從而測定物質質量與含量的方法。目前世界上有幾十種質譜儀，有的用來分析固體和不容易揮發的液體樣品，有的用來分析氣體和容易揮發的液體。質譜分析法不僅具有較高的絕對靈敏度，而且具有較高的相對靈敏度和測量精度。改變質譜儀的電磁參數，可以在短時間內分析多種組份，並且可以連續進樣、連續分析，實現生產流程自動監制。但是與一般分析儀器相比，質譜儀結構復雜，價格昂貴、操作維護麻煩，所以不易推廣和應用。

液體閃爍計數法也是測量放射性的一種主要方法，在弱β射線測量方面，例如³H（氚）和¹⁴C的測量，因靈敏度高，測量迅速、操作方便等優點，目前這種方法也一直被應用著。

3. 氣相色譜法的分析方法

氣相色譜法的分析方法分為以下幾個步驟：

1、樣品的來源和預處理方法

GC能直接分析的樣品必須是氣體或液體，固體樣品在分析前應當溶解在適當的溶劑中，而且還要保證樣品中不含GC不能分析的組分（如無機鹽），可能會損壞色譜柱的組分。這樣，我們在接到一個未知樣品時，就必須了解的來源，從而估計樣品可能含有的組分，以及樣品的沸點范圍。如能確認樣品可直接分析。如果樣品中有不能用GC直接分析的組分，或樣品濃度太低，就必須進行必要的預處理，包括採用一些預分離手段，如各種萃取技術、濃縮和稀釋方法、提純方法等。

2、確定儀器配置

所謂儀器配置就是用於分析樣品的方法採用什麼進樣裝置、什麼載氣、什麼色譜柱以及什麼檢測器。

3、確定初始操作條件

當樣品准備好，且儀器配置確定之後，就可開始進行嘗試性分離。這時要確定初始分離條件，主要包括進樣量、進樣口溫度、檢測器溫度、色譜柱溫度和載氣流速。進樣量要根據樣品濃度、色譜柱容量和檢測器靈敏度來確定。樣品濃度不超過mg/mL時填充柱的進樣量通常為1-5uL，而對於毛細管柱，若分流比為50：1時，進樣量一般不超過2uL。進樣口溫度主要由樣品的沸點范圍決定,還要考慮色譜柱的使用溫度。原則上講，進樣口溫度高一些有利，一般要接近樣品中沸點的組分的沸點，但要低於易分解溫度。

4、分離條件優化

分離條件優化目的就是要在*短的分析時間內達到符合要求的分離結果。在改變柱溫和載氣流速也達不到基線分離的目的時，就應更換更長的色譜柱，甚至更換不同固定相的色譜柱，因為在GC中，色譜柱是分離成敗的關鍵。

5、定性鑒定

所謂定性鑒定就是確定色譜峰的歸屬。對於簡單的樣品，可通過標准物質對照來定性。就是在相同的色譜條件下，分別注射標准樣品和實際樣品，根據保留值即可確定色譜圖上哪個峰是要分析的組分。定性時必須注意，在同一色譜柱上，不同化合物可能有相同的保留值，所以，對未知樣品的定性僅僅用一個保留數據是不夠的，雙柱或多柱保留指數定性是GC中較為可靠的方法，因為不同的化合物在不同的色譜柱上具有相同保留值的幾率要小得多。

6、定量分析

要確定用什麼定量方法來測定待測組分的含量。常用的色譜定量方法不外乎峰面積（峰高）百分比法、歸一化法、內標法、外標法和標准加入法（又叫疊加法）。峰面積（峰高）百分比法*簡單，但*不準確。只有樣品由同系物組成、或者只是為了粗略地定量時該法才是可選擇的。相比而言，內標法的定量精度，因為它是用相對於標准物（叫內標物）的響應值來定量的，而內標物要分別加到標准樣品和未知樣品中，這樣就可抵消由於操作條件（包括進樣量）的波動帶來的誤差。至於標准加入法，是在未知樣品中定量加入待測物的標准品，然後根據峰面積（或峰高）的增加量來進行定量計算。其樣品制備過程與內標法類似但計算原理則完全是來自外標法。標准加入法定量精度應該介於內標法和外標法之間。

7、方法的驗證

所謂的方法驗證，就是要證明所開發方法的實用性和可靠性。實用性一般指所用儀器配置是否全部可作為商品購得，樣品處理方法是否簡單易操作，分析時間是否合理，分析成本是否可被同行接受等。可靠性則包括定量的線性范圍、檢測限、方法回收率、重復性、重現性和准確度等。

4. 明辨真偽的激光分析術是什麼

利用激光具有的瞬時能量大，方向性強、發散角小的特性，可以進行微米級的微區和小顆粒的特殊分析。

某海關有一商人，從國外帶回一珠寶首飾，但放心不下是真是假，就請海關予以鑒定。海關分析人員首先用直徑25微米小的激光束激發攝譜，然後以50微米與120微米的直徑在同一區域連續進行激發攝譜，獲得三種譜線。然後對樣品進行分析。其結果為，第一條譜線顯示有金、銀；第二條譜線含有金、銀、鍺以及銅、鋅；第三條譜線顯示有少量的金、銀、銠外，主要成份是大量的銅、鋅。根據攝譜分析，結論是：這件珠寶首飾是由黃銅製成的假貨。並分析造假者的手段是：先塗上銠層用於抗酸腐蝕，以對付珠寶商常用的貴金屬劃痕和酸蝕法檢驗，然後鍍上約30微米厚的金銀合金層。真相大白，商人在急呼「受騙上當」之後，拿著珠寶首飾左右查看，也沒有發現分析過的痕跡。當向分析人員詢問時，分析人員告訴他：「用激光分析方法檢驗珠寶，絕不損害其外觀價值。這是因為激光分析點很小，留下的痕跡很小，肉眼難以發現，不會多於佩戴過程所引起的磨痕。」

某地曾發生一起撬開保險櫃，盜走巨額現金一案。在群眾的大力協助下，很快抓到了幾個嫌疑犯，但每個人都矢口否認。經過搜查，從其中一個嫌疑犯家中的斧頭上發現有幾處油漆印子，並有三片很小的油漆末。公安人員想把這種油漆末和保險櫃上的油漆層進行成分比較，以便確定是否屬同一種油漆。若採用一般的分析方法，需要一定數量的樣品，而現在只有用放大鏡才能看得見的三片漆末。在這為難之時，激光分析顯了神通。經過對油漆末的直接激發攝譜分析，結果證明兩種油漆的成份完全一致，為破案提供了一個重要的參考證據。

由於現在的犯罪分子作案手段都比較狡猾，往往會破壞現場，消滅罪證，所以給偵破帶來很大的麻煩。利用許多物質都可以激發出熒光的這一特性，公安人員經常將其用於現場勘查分析。由於受光源的局限，以往僅僅用於指紋檢測等熒光特徵比較明顯的項目。而利用激光技術就可以對以前無法提取的痕跡進行勘驗。例如，在許多情況下，血液潛跡所含的血量甚少，散射熒光的能力很弱，加之背底熒光的干擾，所以使用普通的方法來檢測十分困難。1992年11月，我國某研究部門發表了一種利用激光激發來提取血液潛跡的方法：他們用自行配製的汞溴紅試劑噴灑待檢部位，然後再用氦離子激光束照射，使血跡的熒光強度明顯提高，甚至可以用濾色片肉眼觀察。用這種方法在化纖地毯、紅色油漆地板、黑色棉布等載體上均取得了成功。尤其令人驚訝的是，即使用肥皂水洗過，仍然可以激發出令人滿意的熒光潛影，使血跡顯現。同理，採用這種方法對以往無法提取的指紋，也取得了很好的效果。這無疑為公安人員提供了一種制裁罪犯的得力手段。

美國芝加哥一名法官被控貪污，法庭下令其交出財務記錄，他卻將有關資料燒毀了。然而他並未逃脫法律的懲罰，原來是激光技術幫了大忙，美國稅務局有一個科學簽證實驗室，專門研究對付財務犯罪的辦法。其中之一就是可以在燒過的文件的灰跡中辨認出文字。過程是這樣的：專家們先用特製的刀具，將成堆的紙灰一層層地分離，夾在玻璃片中。然後，逐張用紫外或紅外激光照射，原來的字跡就會顯露出來。在顯露的同時，用攝影機拍攝下來，就可成為最為有力的法律證據。據報道，用激光技術可分辨出60多種不同的墨水字跡。當然，紙灰太碎或殘缺太多，無論如何也是無法提取到可供辨認的筆跡的。

5. 色譜分析的定性和定量方法有哪些

氣相色譜分析嚴格來講是一種定量分析方法，如果不配置質譜儀等專用定性的儀器聯勝，其本身並不能真正定性，因為氣相色譜、液相色譜等色譜法本身的原理只是通過色譜柱將待測物質組份進行分離後再通過檢測器進行檢測，而且常用的fid,tcd,ecd,fpd等檢測器本身並不能定性，只能進行相對定量檢測計算；
之所以說氣相色譜可以定性，那是是一種對照判斷式定性，就是將通過在相同的色譜分析條件下在相同時間段內出現的峰認定為同一種物質。這種認定一般對已經物質的定性是准確的，但對未知物質和同分異構體是無法分別的；
氣相色譜儀分析根據定量對照計算方法的不同分為：歸一法，校正歸一法，內標法，外標法等常用方法。
歸一法：就是將所有峰數據的總數歸一，根據各組份的峰面積在總面積中所佔比例計算各組份的百分比，由於事實上檢測器對不同的物質的響應因子並不相同，導致峰面積比在事實上並不能代表真實組份含量比，因此這是一種粗略的相對測控法，並不準確。常被用於工廠對已知組份生產過程的控制粗測，此時並不需要准確知道具體含量值，只需要知道比例范圍是否發生變化。

6. 光譜定性分析的基本原理是什麼

光譜定性分析的基本原理是：由於各種元素的原子結構不同，在光源的激發下，可以產生各自的特徵譜線，其波長是由每種元素的原子性質決定的，具有特徵性和唯一性，因此可以通過檢查譜片上有無特徵譜線的出現來確定該元素是否存在。

其優點是靈敏，迅速。歷史上曾通過光譜分析發現了許多新元素，如銣，銫，氦等。

(6)攝譜分析的方法和技巧擴展閱讀：

通過光譜的研究，人們可以得到原子、分子等的能級結構、電子的組態、分子的幾何形狀、化學鍵的性質、反應動力學等多方面物質結構的信息。與此同時，光譜學方法應用在獲取物質組成方面的信息，為化學分析提供了多種重要的定性與定量的分析方法。

原子發射光譜即可依據某元素的特徵波長判斷是否為該元素，對於子吸收光譜由於通常是單元素分析，且光源即為待測元素燈，因此，一般不採用子吸收光譜來定性。

而分子光譜屬於連續光譜，一般根據其光譜的形狀以及某些征峰來定性，但由於分子光譜的形狀除了與物質的分子本身結構有關，還受其它多個因素的影響，某些分子光譜，如紫外可見吸收光譜特徵性不明顯，單獨用於定性往往有一定的困難。

7. 通常有哪幾種色譜定性分析方法

色譜定性分析是確定色譜圖上每個色譜峰所代表的物質組分及性質的分析方法。通常有:①利用保留值（描述色譜峰位置或相應體積值，在一定的固定相和操作條件下，任何物質都有其確定的保留值）特性定性；②結合質譜、紅外光譜、紫外光譜和核磁共振等其他物理化學方法定性；③利用預處理或柱上處理等化學反應或物理吸附原理定性；④利用鑒定器對某類化合物的選擇性（如火焰光度檢測器判別含硫、磷化合物；氮磷檢測器判別含磷、氮化合物）定性等。

8. 光譜定性分析

由於各種元素原子結構的不同，在光源的激發作用下，都可以產生特徵的光譜，其波長是由每個元素的原子性質所決定的。如果某個樣品經過激發、攝譜，在譜片上有幾種元素的譜線出現，就證明該樣品中含有這幾種元素。這樣的分析方法，就稱為光譜定性分析。

試樣中所含元素只要達到一定的含量，都可以有其特徵譜線被攝譜記錄在感光板上。攝譜法操作簡單、耗費很低、快速，在幾小時內可以將含有數十種元素的多個樣品定性檢出，是目前進行元素定性分析的最好方法。

7.3.2.1 元素的光譜分析靈敏度

光譜分析的靈敏度，有絕對靈敏度與相對靈敏度兩種表示方法。所謂絕對靈敏度，就是能檢出某元素所需要的該元素的最少的質量；相對靈敏度則表示能檢出的某元素在樣品中最小的質量分數。

不同元素的光譜分析絕對靈敏度與相對靈敏度與下列因素有關:

1)分析元素是否易於激發，其輻射的光譜有沒有足夠的強度。

2)元素的電離電位的大小。一般來說，電離電位大的元素，其分析靈敏度低；而電離電位小的元素，其分析靈敏度高。

3)光譜定性分析方法、所用攝譜儀、光源、樣品引入分析間隙的方法及其他實驗條件等因素對分析靈敏度都有一定的影響。

光譜定性分析中必須注意的是，在某個樣品的光譜中沒有某種元素的譜線，並不表示在此樣品中該元素絕對不存在，而僅僅表示該元素的含量低於檢測方法的靈敏度。要確定某一元素在樣品中是否存在，必須在該樣品的光譜中辨認出其分析線，而譜線能被辨認出的前提是譜線加背景的總強度在一定程度上要超過背景的強度。

背景的來源主要是光學儀器內部的散射光、樣品或碳的顆粒在高溫下發射的連續光譜及分子光譜。背景太大，使譜線難以辨認；背景太小，甚至沒有背景，含量低的元素的譜線又不出現。所以，在光譜定性分析中應當保持足夠的曝光量，使背景剛剛出現為最好。

應用光譜方法，在理論上能對所有元素進行定性分析，但實際上應用直流電弧作為激發光源，一般只能分析 Ag、Al、As、Au、B、Ba、Be、Bi、C、Ca、Cd、Ce、Co、Cr、Cs、Cu、Dy、Er、Eu、F、Fe、Ga、Ge、Hf、Hg、Ho、In、Ir、K、La、Li、Lu、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Nd、Ni、Os、P、Pb、Pd、Pr、Pt、Ra、Rb、Re、Rh、Ru、Sb、Sc、Si、Sm、Sn、Sr、Ta、Tb、Te、Tn、Ti、Tl、Tm、U、V、W、Y、Yb、Zn、Zr等元素。

用交流電弧及高壓電火花也可進行以上元素的光譜定性分析。

7.3.2.2 攝譜前的准備

(1)電極

光譜分析金屬或合金樣品時，常以樣品本身作為電極，對於粉末或溶液狀態的樣品，經常用碳或石墨棒作為電極。進行光譜定性分析，最方便的就是使用石墨電極小孔法。

在光譜分析工作中經常使用光譜純石墨電極。在進行光譜定性工作以前，對於不同來源的石墨電極中殘存有哪些雜質，應先進行光譜定性檢查。

(2)攝譜儀的選擇

定性分析選用的攝譜儀，最理想的情況是樣品中所有需要分析元素的分析線都能在一張譜片上出現。當然還要求攝譜儀有足夠的解析度，使相鄰的譜線也能夠分開。如果樣品中含有元素較多，所攝光譜十分復雜，就要選用色散率足夠大的大型攝譜儀。但是，大型攝譜儀的主要缺點是一次攝譜只能攝取較小的波長范圍，一個樣品必須攝譜多次，方能包括分析所需的全部波長范圍。如果樣品成分很簡單，也可用較小色散率的儀器。

(3)光源的選擇

在光譜定性分析工作中，最常用的是直流電弧光源，採用陽極激發，可以激發約70種元素，且靈敏度高。

用石墨電極小孔法進行定性分析，直流電弧在燃燒時，每個元素都將從電極孔穴中按順序蒸發到弧焰中去，這種現象叫元素的選擇激發或分餾。雖然這種現象在其他激發光源中也存在，但在直流電弧的陽極激發中更為明顯。定性分析中恰好可以利用直流電弧這一特點，將易揮發元素和難揮發元素在燃弧的不同時間曝光而分別攝譜，避免互相干擾，以便於檢測。

為了降低背景、獲得最大的靈敏度，應注意在使用石墨電極小孔法進行定性分析時，電弧電流愈大，產生氰帶愈強烈，背景愈大；同時，如石墨電極直徑愈大，電極壁愈厚，以及樣品中混合石墨粉較多時，則在燃弧過程中消耗碳較多，從而引起背景值增大。

7.3.2.3 定性分析中的注意事項

光譜定性分析，要求能夠正確地確定被分析樣品中含有哪些元素，因此在操作中必須嚴加註意，應避免樣品被污染或由於噴濺而損失。

(1)必須嚴格防止樣品被污染

在定性分析過程中，必須特別仔細，避免將其他元素引入弧焰。因此，必須保持清潔的實驗室環境，每步操作都要非常小心(如稱樣、裝電極等)。在更換電極時，應先更換上電極，再更換下電極，以防止互相污染。已經使用過的電極，不宜重復使用。必須加入的石墨粉或其他試劑等，其純度需滿足一定的要求。

(2)注意避免樣品噴濺造成的損失

在攝譜過程中，往往由於樣品的噴濺，致使攝取的光譜中的譜線黑度大大降低，甚至使靈敏度不能滿足低含量元素的要求，從而獲得錯誤的分析結果。

1)當樣品潮濕或含有易揮發的有機物時，裝在電極小孔中雖經壓緊，但由於電極夾本身的熱傳導作用，有時粉末狀樣品仍會形成一圓柱體，高出電極孔。但只要將電極輕輕振動，使其恢復原狀，這時再燃弧，即可避免樣品的損失。

2)一般鐵礦石在燃弧後容易形成三氧化二鐵細小顆粒而如火星飛濺。這時應以低電流燃弧，在加大電流攝取第二條光譜時，電流不要升得太高，一般控制在7A左右為宜，並縮小電極間隙，可以減少飛濺損失。用石墨粉與樣品1∶1 稀釋，亦可防止飛濺現象發生。有的樣品在燃弧後不飛濺，但卻成為一個大熔珠暴露在電極孔上，並且急劇旋轉，這時應加大電流至15 A以上，使熔珠沾在電極上，避免其滾落下來造成損失。

3)當樣品中含有大量鋁或鈣的氧化物時，在燃弧過程中會形成柱狀白色固體，揮發很慢，當電極壁已燒光時，樣品仍成柱狀存在，很容易掉下來。發現這種情況，應及早加大電流，使兩個電極迅速靠近，幾乎接觸，使白色物熔融，促使樣品盡快蒸發，或在電極壁燒光前切斷電流，將白色物移至新電極上繼續攝譜，可以避免損失。

7.3.2.4 譜線和識譜

(1)元素的靈敏線、最後線和分析線

原子發射光譜是原子結構的反映，結構越復雜，光譜也越復雜，譜線就越多。即使是最簡單元素(如氫)，其原子譜線也不少；對於過渡元素、稀土元素，光譜就更復雜，可以有上千條譜線。同一元素的這些譜線，由於激發能、躍遷概率等各方面的原因，其強度也是不同的，即靈敏度也是不一樣的。在進行定性分析時，不可能也不需要對某一元素的所有譜線進行鑒別，而只需檢測出幾條合適的譜線就可以了。一般說來，若要確定試樣中某元素的存在，只需找出該元素兩條以上的靈敏線或最後線即可。元素的靈敏線一般是指一些激發電位低、強度大的譜線，多是共振線。元素譜線的強度隨其含量的降低而減弱，當樣品中元素的含量逐漸減少時，一些較不靈敏的譜線必然因靈敏度不夠而逐漸消失，當元素含量減至很小，最後仍然觀察到的少數幾條譜線，稱為元素的最後線。最後線一般是最靈敏線。光譜定性分析就是根據靈敏線或最後線來判斷元素的存在，所以它們還被稱為分析線。

在《光譜線波長表》和一些化學、物理手冊中，都可以查到各元素的最後線或靈敏線。在攝取的光譜中，逐條檢查最後線是光譜定性分析工作的基本方法。但當某一最後線在光譜中不能找到時，應考慮兩種可能，即：①樣品中無此元素；②此元素含量在所用光源激發條件及攝譜條件所能達到的靈敏度以下。

(2)識譜

識譜就是觀察攝取到的樣品的光譜，辨認譜線的波長，從而判斷樣品究竟由哪些元素組成。通常利用元素的最後線進行判斷。當樣品中元素含量較高時，也可以利用元素的特徵譜線組進行判斷。

定性分析的方法主要有標准試樣比較法和鐵光譜比較法。

A.標准試樣比較法

將欲檢出元素的物質或純化合物與未知試樣在相同條件下並列攝譜於同一塊感光板上。顯影、定影後在映譜儀上對照檢查兩列光譜，以確定未知試樣中某元素是否存在。此法多用於分析不常遇到的元素。

B.鐵光譜比較法

此法是以鐵的光譜為參比，通過比較光譜的方法檢測試樣的譜線(圖7.7)。由於鐵元素的光譜非常豐富，在210～660nm范圍內有幾千條譜線，譜線間相距很近、分布均勻，並且鐵元素的譜線波長均已准確測定，在各個波段都有一些易於記憶的特徵譜線，所以是很好的標准波長標尺。實際攝得的光譜圖放大20倍後，在不同波段的鐵光譜圖上方，准確標繪上67種元素的主要光譜線，即構成「標准光譜圖」。在實際分析時，將試樣與純鐵在完全相同條件下與攝譜並列。攝得的譜片置於映譜儀上，譜片也放大20倍，再與標准光譜圖比較。當兩個譜圖上的鐵光譜完全對准重疊後，檢查元素譜線，如果試樣中的某譜線也與標准譜圖中標繪的某元素譜線對准重疊，即為該元素的譜線。鐵光譜比較法可同時進行多元素的定性測定。

圖7.7 元素標准光譜圖

此外，定性分析的方法還有波長測量法，該法在比長儀中進行，分別測量未知波長譜線到兩條已知波長譜線(一般用鐵譜線)之間的距離，然後按線性比例內插法求出未知譜線的波長，再從波長表中查得該波長屬於何種元素的譜線。

9. 色譜如何分析

色譜分析是指按物質在固定相與流動相間分配系數的差別而進行分離、分析的方法。其按流動相的分子聚集狀態可分為液相色譜、氣相色譜及超臨界流體色譜法等。按分離原理可分為吸附、分配、空間排斥、離子交換、親合及手性色譜法等諸多類別。按操作原理可分為柱色譜法及平板色譜法等。色譜法已成為應用最廣、葯典收載最多的一類分析方法。色譜分析有兩個要素——流動相和固定相。在流動相從固定相的一端流到另一端的過程中，加在固定相起始端的溶質隨流動相流動，並在流動相和固定相之間來回轉移。不同的溶質與這兩相的親和力大小不同，溶質的移動速度也不同，因而得到分離。固定相一般是固體，也可以是固體上附著液體；流動相是液體或氣體。
色譜分析具有很多優點：分離效果好，設備簡單，操作方便，條件較溫和，方法多樣，能適應不同的需要。其缺點主要是：處理量小，周期長，不能連續操作；有的層析介質價格昂貴，有時找不到合適的介質。
色譜分析（層析）有各種類型。按照固定相使用的形式，可分為柱層析、紙層析、薄層層析。按照溶質的展開方式，可分為前沿層析、置換層析、洗脫層析。按照流動相的物理狀態，可分為氣相層析與液相層析，以及超臨界流體層析等。按照分離機理，可分為分配層析、吸附層析、離子交換層析、排阻層析、疏水層析、離子對層析、親和層析、鍵合相層析。按照固定相和流動相的相對極性，可分為正相層析與反相層析。
在層操作時，單組分洗脫劑對多組分樣品的洗脫效果常常不夠滿意。不是先洗出的組分混雜在一起，就是後洗出的組分出峰時間長，峰寬增加。為了改善解析度、改變峰形或縮短層析時間，有時需要在層析過程中改變流動相的組成(pH、離子強度)。分階段改變流動相的組成，流動相的組成呈階梯狀變化，稱為階段洗脫。逐漸改變流動相的組成，流動相的組成呈曲線或直線狀變化，稱為梯度洗脫。流動相形成梯度可用梯度洗脫儀。高效液相層析儀中常用幾個泵分別輸送不同的溶劑，控制各個泵的流量，就能控制洗脫劑的組成。
改善層析分離效果的方法有：改變流動相的組成或pH，改變固定相，改變溫度等。在液相層析中以改變流動相的組成最重要。其餘要注意的條件有：柱要細而長；分離介質填充要緊密、均勻，顆粒細密、大小分布均勻；操作溫度保持恆定；樣品用量少；流速慢而恆定。[