Para identificar um elemento, são utilizadas várias técnicas e instrumentos analíticos nos laboratórios.
Cada técnica tem os seus próprios princípios e aplicações.
Estes métodos incluem a espetrofotometria ultravioleta (UV), a espetrofotometria de absorção atómica (AAS), a espetrofotometria de fluorescência atómica (AFS), a espetrofotometria de emissão atómica (AES), a espetrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) e a espetrometria de fluorescência de raios X (XRF).
Cada técnica oferece caraterísticas únicas e é adequada para diferentes tipos de análises.
Estas análises variam de qualitativas a quantitativas.
Também abrangem composições de amostras simples a complexas.
5 Técnicas Principais Explicadas
1. Espectrofotómetro Ultravioleta/Visível (UV)
Princípio: Utiliza a lei de Beer para medir a absorvância da luz por uma amostra, que é proporcional à sua concentração.
Caraterísticas: Alta sensibilidade, boa seletividade, alta precisão, ampla gama de concentrações aplicáveis e baixo custo de análise.
2. Espectrofotómetro de Absorção Atómica e de Fluorescência
Espectroscopia de absorção atómica (AAS): Baseia-se na absorção de luz por átomos gasosos, levando a transições de electrões exteriores do estado fundamental para o estado excitado.
Espectroscopia de Fluorescência Atómica (AFS): Mede a intensidade da fluorescência emitida pelos átomos sob estímulo de radiação.
Caraterísticas da AAS: Alta sensibilidade, boa seletividade, operação simples e boa precisão de medição.
Caraterísticas do AFS: Limite de deteção baixo, menos interferência, estrutura simples do instrumento e ampla gama linear.
3. Espectrofotómetro de emissão atómica (AES)
Princípio: Envolve a emissão de luz pelos átomos quando os electrões regressam ao estado fundamental a partir do estado excitado.
Caraterísticas: Alta temperatura, bom limite de deteção, estabilidade e ampla gama linear.
4. Espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS)
Princípio: Ioniza os componentes da amostra para gerar iões com diferentes relações carga-massa, que são analisados por um espetrómetro de massa.
Caraterísticas: Ampla gama de medição de massa, alta resolução e alta sensibilidade absoluta.
5. Espectrofotómetro de fluorescência de raios X (XRF)
Princípio: Excita elementos numa amostra para emitir raios X secundários, que são caraterísticos da energia ou do comprimento de onda dos elementos.
Caraterísticas: Ensaios não destrutivos, deteção de vários elementos e aplicabilidade na ciência dos materiais e na geologia.
Detectores de desvio de silício (SDD) em XRF
Funções: Ioniza quando exposto a raios X, gerando uma carga proporcional à quantidade do elemento na amostra.
Critérios de seleção: Os SDDs oferecem uma melhor resolução e são menos susceptíveis a alterações de temperatura, o que os torna adequados para amostras complexas e baixos limites de deteção.
Aplicações da XRF
Ciência dos materiais e geologia: Fornece dados exactos sobre o conteúdo de elementos e uma análise rápida da composição elementar de rochas e minérios.
Identificação do grau da liga: Capaz de identificar mais de 1.000 ligas comuns e analisar metais preciosos com tempos de análise variáveis para diferentes precisões.
Estas técnicas permitem, coletivamente, uma análise abrangente de elementos em vários tipos de amostras.
Apoiam a investigação e o desenvolvimento em vários domínios científicos e industriais.
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