三类分析仪器的区别和对比

发表时间：2021-06-17

色谱、光谱、质谱都有各自的优缺点，为了能够最大限度的发挥每种分析仪器的最大优势，可将两种或三种仪器进行联用来分析样品，联用技术能够克服仪器单独使用时的缺陷。是未来分析仪器发展的趋势所在。

简而言之

质谱：定性、定量，可以推测物质的组成；

色谱：定量，可分辨样品中的不同物质；

光谱：定性，确定样品中主要基团，确定物质类别。

光谱法和色谱法的区别

（1）分析速度较快原子发射光谱用于炼钢炉前的分析，可在l～2分钟内，同时给出二十多种元素的分析结果。

（2）操作简便有些样品不经任何化学处理，即可直接进行光谱分析，采用计算机技术，有时只需按一下键盘即可自动进行分析、数据处理和打印出分析结果。在毒剂报警、大气污染检测等方面，采用分子光谱法遥测，不需采集样品，在数秒钟内，便可发出警报或检测出污染程度。

（3）不需纯样品只需利用已知谱图，即可进行光谱定性分析。这是光谱分析一个十分突出的优点。

（4）可同时测定多种元素或化合物省去复杂的分离操作。

（5）选择性好可测定化学性质相近的元素和化合物。如测定铌、钽、锆、铪和混合稀土氧化物，它们的谱线可分开而不受干扰，成为分析这些化合物的得力工具。

（6）灵敏度高可利用光谱法进行痕量分析。目前，相对灵敏度可达到千万分之一至十亿分之一，绝对灵敏度可达10-8g~10-9g。

（7）样品损坏少可用于古物以及刑事侦察等领域。

随着新技术的采用（如应用等离子体光源），定量分析的线性范围变宽，使高低含量不同的元素可同时测定。还可以进行微区分析。

色谱法与光谱、质谱相比

光谱定量的局限性

局限性：光谱定量分析建立在相对比较的基础上，必须有一套标准样品作为基准，而且要求标准样品的组成和结构状态应与被分析的样品基本一致，这常常比较困难。

光谱分析的优缺点

光谱分析法分类有哪些？概括的说，就是下图了。

光谱法依据物质与辐射相互作用的性质，一般分为发射光谱法、吸收光谱法、拉曼散射光谱法三种类型。

光谱分析仪的优点：

1. 采样方式灵活，对于稀有和贵重金属的检测和分析可以节约取样带来的损耗。

2. 测试速率高，可设定多通道瞬间多点采集，并通过计算器实时输出。

3. 对于一些机械零件可以做到无损检测，而不破坏样品，便于进行无损检测。

4. 分析速度较快，比较适用做炉前分析或现场分析，从而达到快速检测。

5. 分析结果的准确性是建立在化学分析标样的基础上。

光谱分析仪的缺点：

1. 对于非金属和界于金属和非金属之间的元素很难做到准确检测。

2. 不是原始方法，不能作为仲裁分析方法，检测结果不能做为国家认证依据。

3. 受各企业产品相对垄断的因素，购买和维护成本都比较高，性价比较低。

4. 需要大量代表性样品进行化学分析建模，对于小批量样品检测显然不切实际。

5. 模型需要不断更新，在仪器发生变化或者标准样品发生变化时，模型也要变化。

6. 建模成本很高，测试成本也就比较大了，当然对于大量样品检测时，测试成本会下降。

7. 易受光学系统参数等外部或内部因素影响，经常出现曲线非线性问题，对检测结果的准确度影响较大。

质谱的优缺点

质谱法特点：唯一可以确定分子量的方法，特别是现代生物质谱，适用于生物大分子分子量（数十万）定；具有极高灵敏度，检测限达10-14g。

质谱法应用

质谱仪的种类有很多，从分析对象来看，可分为原子质谱和分子质谱法。

质谱最重要的应用是分离同位素并测定它们的原子质量及相对丰度。测定原子质量的精度超过化学测量方法，大约2／3以上的原子的精确质量是用质谱方法测定的。质谱方法还可用于有机化学分析，特别是微量杂质分析，测量分子的分子量，为确定化合物的分子式和分子结构提供可靠的依据。由于化合物有着像指纹一样的独特质谱，质谱仪在工业生产中也得到广泛应用。

附：波谱法特点