Основные понятия и методы анализа химических элементов

Желаете проверить качество питьевой воды или узнать состав добываемой нефти? И в том, и в другом случае необходимо провести анализ химических элементов. Эту услугу вам может оказать НП «Федерация Судебных Экспертов», который является самой крупной негосударственной судебно-экспертной организацией на территории РФ.

Анализ химических элементов помогает понять, из каких элементов состоит вещество, материал или какой-либо объект, а также обнаружить и определить количественный состав тех или иных элементов в веществе. При этом в качестве объекта исследования могут выступать различные твердые вещества, жидкости, газы или даже воздух.

Изучение состава элементов является основой деятельности наших экспертных лабораторий. Элементный анализ крайне важно осуществлять в любом производстве. Это помогает контролировать изготовление продукции, качество применяемого сырья и готового товара. Услуги экспертной лаборатории необходимы на геологических, металлургических, нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятиях, на предприятиях горнодобывающей промышленности и т.д.

Методы анализа химических элементов развиваются уже очень давно. Первоначально проводился исключительно качественный анализ. В процессе исследований осуществлялась оценка только физически ощутимых параметров, которые могут быть проанализированы человеком без привлечения каких-либо приборов.

Так исследователи изучали возможность растворения вещества в разного рода растворителях по количеству выделяемых в процессе реакции газов, окраса пламени, изменения цвета вещества. На сегодняшний день, благодаря научному прогрессу, более важное значение приобрели количественные методы, которые основываются на физико-химическом анализе с использованием различного инструментария. Количественный анализ химических элементов основан на изучении материалов посредством измерения физических свойств, которые могут зависеть от количества содержания изучаемого элемента.

Гравиметрия и титриметрия стали первыми методами, которые применялись в процессе количественного анализа элементов. Эти методы имеют настолько высокую точность, что очень часто дают лучшие результаты, чем инструментальные методы. Конкурировать с этими методами по точности способны только два метода – кулонометрия и электрогравиметрия. Важно применять элементный анализ при осуществлении эколого-аналитического, а также санитарно-эпидемиологического контроля, в процессе осуществления анализа кормов и продуктов питания, различных материалов, нефтепродуктов, всевозможных материалов. Такой анализ необходим и во время различных научных исследований.

Методы анализа химических элементов

Выделяют несколько групп методов, используемых в процессе элементного анализа:

1. К инструментальным методам относятся следующие типы спектрометрии: рентгенофлуоресцентная, атомно-абсорбционная и атомно-эмиссионная; спектрофотометрия, а также люминисцентный анализ. Такие методы распространены достаточно широко.
2. Следующей группой популярных методов являются: электрохимический анализ, масс-спектрометрия, разнообразные типы активационного анализа.
3. К методам локального анализа, а также анализа поверхности относятся электроннозондовый, ионнозондовый, спектроскопия, микроанализ, а также другие типы анализа.

В процессе выбора подходящих метода и методики элементного анализа необходимо учитывать структуру материалов, требования, предъявляемые к точности и чувствительности определения, пределу обнаружения составных частей элементов. Помимо этого, не стоит забывать и о таких факторах, как стоимость проводимых исследований, квалификация привлекаемого персонала, время, необходимое для анализа, уровень подготовки проб и наличие оборудования.

Так для осуществления анализа металлов и сплавов в случае требуемой точности около 0,01% наиболее оптимальным является использование опто-эмиссионного спектрометра в качестве анализатора, который позволяет определить элементы, применяемые при изготовлении стали. Если к точности анализа марки стали предъявляются менее жесткие требования, более подходящим для использования в процессе исследования может быть портативный рентгенофлуоресцентный спектрометр.

В процессе проведения анализа бетона, цемента и руды надежные результаты способно показать использование волнодисперсионного рентгенофлуоресцентного анализатора. В случае необходимости анализа керамики и стекла в качестве применяемого инструмента отлично подойдет оптико-эмиссионный лазерный спектрометр.

Проанализировать почти все вещества с наибольшей точностью можно с применением атомно-абсорбционного спектрометра. Однако недостатком использования такого метода становится увеличение времени, требуемого для проведения анализа, а также повышенные требования к подготовке пробы. При исследовании жидкостей широкое применение получил спектрофотометр.

В случаях, когда требуется обнаружить следы элементов, зачастую используют предварительное концентрирование. Используя разделение элементов, можно уменьшить помехи, связанные с матричным составом. Они также могут проявляться вследствие взаимного влияния аналитических сигналов различных элементов друг на друга.

Иногда уменьшить помехи помогает рациональный выбор условий проведения инструментального анализа, а также создание применяемого программно-математического обеспечения.

Рентгенофлуоресцентный спектрометр, например, дает возможность провести элементный анализ, выявляющий наличие опасных тяжелых металлов в воде только после проведения ее концентрирования, а также осаждения на специально предназначенных для этого фильтрах. Однако самый точный способ анализа следов элементов – это спектрометр индуктивно-связанной плазмы.

Итак, если в личных или производственных целях вам необходимо провести анализ химических элементов, мы поможем осуществить его в кратчайшие сроки с помощью нового оборудования, которым оснащены наши экспертные лаборатории.