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元素分析儀的原理和分析方法
閱讀：6575 發(fā)布時(shí)間：2017-6-14
元素分析儀是一種能分析物質(zhì)所含元素的一種儀器，能利用先進(jìn)的技術(shù)精密地分析物質(zhì)，已廣為使用。可檢測(cè)普碳鋼、低合金鋼、高合金鋼、生鑄鐵、球鐵、合金鑄鐵等多種材料中的Si、Mn、P、Cr、Ni、Mo、Cu、Ti等多種元素。
元素分析儀作為一種實(shí)驗(yàn)室常規(guī)儀器，可同時(shí)對(duì)有機(jī)的固體、高揮發(fā)性和敏感性物質(zhì)中C、H、N、S、元素的含量進(jìn)行定量分析測(cè)定, 在研究有機(jī)材料及有機(jī)化合物的元素組成等方面具有重要作用。可廣泛應(yīng)用于化學(xué)和藥物學(xué)產(chǎn)品，如精細(xì)化工產(chǎn)品、藥物、肥料、石油化工產(chǎn)品碳、氫、氧、氮元素含量，從而揭示化合物性質(zhì)變化，得到有用信息，是科學(xué)研究的有效手段。
元素分析儀作為一種實(shí)驗(yàn)室常規(guī)儀器，可同時(shí)對(duì)有機(jī)的固體、高揮發(fā)性和敏感性物質(zhì)中C、H、N、S、元素的含量進(jìn)行定量分析測(cè)定, 在研究有機(jī)材料及有機(jī)化合物的元素組成等方面具有重要作用。可廣泛應(yīng)用于化學(xué)和藥物學(xué)產(chǎn)品，如精細(xì)化工產(chǎn)品、藥物、肥料、石油化工產(chǎn)品碳、氫、氧、氮元素含量，從而揭示化合物性質(zhì)變化，得到有用信息，是科學(xué)研究的有效手段。
元素分析儀化驗(yàn)的五大元素是特指鋼鐵中的碳、硫、硅、磷、錳五種元素。元素分析是用來鑒定被測(cè)物質(zhì)由哪些元素（或離子）所組成，這類方法稱為定性分析法；用于測(cè)定各組分間（各種化學(xué)成分）量的關(guān)系（通常以百分比表示），稱為定量分析法。物質(zhì)的五大元素分析所采用的化學(xué)分析方法可分為經(jīng)典化學(xué)分析和儀器分析兩類。前者基本上采用化學(xué)方法來達(dá)到分析的目的，后者主要采用化學(xué)和物理方法（特別是zui后的測(cè)定階段常應(yīng)用物理方法）來獲取結(jié)果，這類分析方法中有的要應(yīng)用較為復(fù)雜的特定儀器。發(fā)展迅速，且各種分析工作絕大部分是應(yīng)用儀器分析法來完成的，但是經(jīng)典的化學(xué)分析方法仍有其重要意義。有些大型精密儀器測(cè)得的結(jié)果是相對(duì)值，而五大元素分析儀器的校正和校對(duì)所需要的標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)一般是用準(zhǔn)確的經(jīng)典化學(xué)分析方法測(cè)定的。因此，儀器分析法與化學(xué)分析法是相輔相成的，很難以一種方法來*取代另一種。
金屬元素分析儀根據(jù)各種元素及其化合物的*化學(xué)性質(zhì)，利用與之有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性或定量分析。定量化學(xué)分析按zui后的測(cè)定方法可分為重量分析法、滴定分析法和氣體容量法。下面分別介紹方法的化學(xué)原理。
一、重量分析法：使被測(cè)組分轉(zhuǎn)化為化學(xué)組成一定的化合物或單質(zhì)與試樣中的其他組分分離，然后用稱重方法測(cè)定該組分的含量。
二、滴定分析法：將已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液（標(biāo)準(zhǔn)溶液）滴加到被測(cè)物質(zhì)的溶液中，直到所加的試劑與被測(cè)物質(zhì)按化學(xué)計(jì)量定量反應(yīng)完為止，化學(xué)分析儀器根據(jù)所用試劑溶液的體積和濃度計(jì)算被測(cè)物質(zhì)的含量。
三、元素分析儀氣體容量法：通過測(cè)量待測(cè)氣體（或者將待測(cè)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成氣體形式）被吸收（或發(fā)生）的容積來計(jì)算待測(cè)物質(zhì)的量。這種方法應(yīng)用天平滴定管和量氣管等作為zui終的測(cè)量手段。用這種方法測(cè)定鋼鐵等金屬物質(zhì)中總碳量時(shí)，應(yīng)將試樣置于高溫爐中加熱并通氧燃燒，使碳和氧結(jié)合成二氧化碳，所得二氧化碳與氧的混合氣體收集于量氣管中，然后用氫氧化鉀吸收其中的二氧化碳，吸收前后體積之差即為二氧化碳的體積，碳硫聯(lián)測(cè)儀由此計(jì)量碳的含量。