元素分析仪主流技术涵盖CHNS/O有机元素分析、ICP(电感耦合等离子体)光谱及XRF(X射线荧光光谱)三大方向,其原理与选型需结合检测需求、样品类型及精度要求综合考量。
CHNS/O有机元素分析基于高温动态燃烧法,样品在1150℃燃烧管中与氧气反应,生成CO₂、H₂O、N₂及SO₂等气体,经还原管净化后,通过色谱柱分离并由热导检测器(TCD)定量分析。该技术适用于有机化合物中碳、氢、氮、硫、氧的常量分析,检出限达0.1%绝对误差,分析时间约8-10分钟/样。典型应用包括药物成分分析、高分子材料研发及环境有机物检测。选型时需关注燃烧管温度控制精度(如ElementarvarioMICROcube支持1800℃局部瞬燃)、样品兼容性(如赛默飞FlashSmart系列兼容土壤、蛋白质等复杂基质)及模块化扩展能力。
ICP光谱技术通过高温等离子体(6000-10000K)激发样品原子或离子发射特征光谱,ICP-OES测量光谱线强度,ICP-MS测量离子质荷比,实现多元素痕量分析。ICP-OES检出限达ppb级,适用于环境水样、金属材料中常量及微量元素检测;ICP-MS灵敏度更高至ppq级,常用于半导体杂质分析、生物样品超痕量检测。选型时需评估抗基质干扰能力(如Avio200ICP-OES采用FlatPlate等离子体技术)、动态范围(如ICP-7000型支持165nm-9870nm宽波长覆盖)及运行成本(氩气消耗、标准品费用)。
XRF技术利用高能X射线激发样品元素特征荧光,通过能量色散(ED-XRF)或波长色散(WD-XRF)实现定性定量分析。该技术无需制样、检测速度快(10秒/样),适用于固体、粉末、液体多形态样品,但轻元素灵敏度较低。典型应用包括金属合金成分分析、RoHS有害物质筛查及文物无损检测。选型时需权衡分辨率(WD-XRF晶体分光系统精度更高)与便携性(手持式Vanta系列支持现场即时检测),并关注标准样品校准需求。
选型建议:
有机化合物检测:优先选择CHNS/O分析仪,关注燃烧系统稳定性与色谱分离效率;
痕量/超痕量金属分析:ICP-MS为选,需验证抗干扰算法与同位素分析能力;
快速无损筛查:XRF技术适用,需根据样品形态选择波长/能量色散类型;
高通量实验室:选择带自动进样器的ICP或模块化CHNS/O设备,平衡效率与维护成本。