آنالیزهای عنصری چیست (۱)

آنالیز عنصری یکی از آنالیزهای بسیار پر کاربرد می باشد که از آن برای شناسایی عناصر موجود در ماده استفاده می شود. آنالیز عنصری با استفاده از روش های مختلفی انجام می شود که مبنای آنالیزهای مختلف می باشد. آنالیزهایی مانند XRF، EDS، CHN و ICP می باشد. در این مقاله سعی داریم بعضی از آنالیزهای عنصری پر کاربرد همراه با مزایا و معایب هر کدام را بیان کنیم.

آنالیز عنصری XRF

از آنالیز XRF (طیف­سنجی فلورسانس پرتو ایکس) برای شناسایی عناصر شیمیایی نمونه‌ها استفاده می­شود. این عمل  با پیدا کردن پرتو‌های ایکس مشخصه که از سطح نمونه‌ها پس از تابش توسط پرتو‌های ایکس اولیه پرانرژی منتشر می‌شود، انجام می­شود. در این روش، پرتو ایکس به نمونه می­تابد و در اثر برانگیختن اتم­ها و انتقال الکترونی در لایه­های مختلف اتم، پرتو ایکس ثانویه، تولید می­شود که با تعیین طول موج (انرژی) پرتو ایکس ثانویه که مشخصه اتم است؛ می­توان عناصر موجود در نمونه مورد نظر را شناسایی کرد. با استفاده از این روش، می­توان آنالیز عنصری را به ‌صورت کیفی و تا حدودی کمی به خصوص در مورد نمونه­های معدنی، باستانی، زمین‌شناسی، کانی‌ها، سنگ‌ها، شیشه، سیمان، سرامیک‌ها و آلیاژهای فلزی انجام داد که رد­یابی عناصر از سدیم تا اورانیوم را ممکن می­سازد. دقت این روش برای عناصر سنگین بیشتر است. در XRF­های متداول، عناصر سبکتر از سدیم با عدد اتمی ۱۱ قابل شناسایی نیستند. پرتو‌های ایکس مشخصه را می‌توان از طول­موج و یا انرژی آن­ها آنالیز کرد. شکل زیر تولید پرتو ایکس ثانویه k و L را در اثر انتقال الکترونی نشان می­دهد.

تفسیر آنالیز XRF

تابش اشعه ایکس اولیه به نمونه

پرتو ایکس ثانویه­ای که از هر عنصر گسیل می شود؛ بر اساس انتقال­های الکترونی می­تواند به صورت طول موج­های مختلفی با نمایش Kα، Kβ، Lα، Lβ ظاهر شود که مشخص کننده سطوح الکترونی حاصل از جابه جایی الکترون­ها است که در شکل زیر نشان داده شده است. خطوط طیفی Kα و Kβ معمولا بهترین خطوط برای سنجش عیار عناصر است در حالی که برای عناصر سنگین مانند مس، روی و سرب از خطوط Lα و Lβ استفاده می شود.

آنالیز عنصری ICP

آنالیز ICP از جمله بهترین روش‎های طیف‎سنجی برای تعیین نوع و غلظت عناصر مختلف است. از آنالیز ICP (پلاسمای جفت­شده القایی) برای شناسایی بیشتر عناصر بجز آرگون استفاده می­شود. این روش در مقایسه با روش­های دیگر، روشی حساس­تر، با حد تشخیص بهتر و تکرارپذیری بالاتر است. زمان پاسخ­دهی در این روش کوتاه است و انواع نمونه اعم از جامد، مایع و گاز را می­توان با این روش آنالیز عنصری نمود. این آنالیز از جمله روش­های طیف­سنجی نشریاست که یونش در آن به کمک پلاسمای تولید شده توسط یک گاز بی اثر که عمدتاً آرگون است، صورت می­پذیرد.

تفسیر آنالیز ICP

مزایای روش ICP

  • پاسخ­دهی ثابت برای یک عنصر خاص
  • اندازه­گیری چند آنالیت به طور همزمان
  • زمان پاسخ­دهی کوتاه
  • درستی و دقت بالا
  • اثرات مزاحمت کم
  • قابلیت اندازه­گیری روی سه حالت جامد، مایع و گاز

معایب روش ICP

  • حتماً باید نمونه به صورت سیال درآید.
  • در مواردی که نمونه در حلال آلی حل شده است، باید حلال آلی را جدا نمود.
  • آخرین مقالات

    • آنالیز عنصری چیست (۲)

      آنالیز عنصری چیست (۲)

      آنالیز عنصری به مجموعه ای از روش های مشخصه یابی گفته می شود که از آنها برای شناسایی عناصر موجود در مواد و ترکیبات استفاده می شود. در این مقاله آنالیز قصد داریم یکی دیگر از این روش ها بنام...
    • مفهوم قدرت تفکیک و قدرت بزرگنمایی در میکروسکوپ SEM

      مفهوم قدرت تفکیک و قدرت بزرگنمایی در میکروسکوپ SEM

      امروزه برای بررسی و مطالعه جزییات ریز و نانومتری مواد، از آنالیزSEM و FESEM  استفاده زیادی می شود. در خانواده میکروسکوپ های الکترونی، ساختار عدسی ها و همچنین وظایف آنها کاملا با میکروسکوپ های نوری متفاوت است. در میکروسکوپ های...
    • انتخاب ولتاژ شتاب دهنده بهینه برای مشاهده جزییات نانومتری در FESEM

      انتخاب ولتاژ شتاب دهنده بهینه برای مشاهده جزییات نانومتری در FESEM

      ولتاژ شتابدهنده مناسب در آنالیزهای میکروسکوپی مانند آنالیز SEM و TEM منجر به دست یابی به کنتراست تصویر بهتر و در نتیجه مشاهده جزییات بیشتر هنگام تصویربرداری می شود. دلیل این امر تغییر طول موج الکترون های فرودی با تغییر...
    • آنالیز BET (تخلخل سنجی ) چیست

      آنالیز BET (تخلخل سنجی ) چیست

      آنالیز BET یکی از روش های اندازه گیری و بررسی تخلخل های سطحی می باشد. اندازه‌گیری دقیق مساحت سطح و حفرات در بسیاری از کاربردها مانند کاتالیست‌ها، نانو­جاذب‌ها، ترکیبات و افزودنی‌ها، مواد دارویی و صنایع غذایی و همچنین در نانو ­ساختارهایی نظیر...
    • کاربرد آنالیز AFM در مشخصه یابی سطوح مواد نانوساختار

      کاربرد آنالیز AFM در مشخصه یابی سطوح مواد نانوساختار

      آنالیز AFM (میکروسکوپ تونلی روبشی) یکی از روش های پر کاربرد در آنالیز سطح مواد و ترکیبات شیمیایی در مقیاس نانو می باشد. قدرتمندی این آنالیز به دلیل ایجاد تصاویر سه بعدی توپوگرافیک و همچنین انواع آنالیزهای سطحی بسته به...
  • آخرین اخبار