成分分析设备：XRF与ICP-OES的区别

XRF与ICP-OES的区别

在实际生产、研发的过程中常常需要对未知物成分进行分析，通过成分分析技术可以快速确定目标样品中的各种组成成分，帮助实验人员对样品进行定性定量分析和鉴别。

目前，常见的成分分析设备：XRF和ICP，本文将为大家讲述这两者的区别。

X射线荧光光谱仪（XRF）

XRF指的是X射线荧光光谱仪，一种可以同时对多元素进行快速测定的仪器。

基本原理：初级X射线与样品表面原子核外电子相互作用，发生能级跃迁后发射出特征X射线。

特征X射线是一种电磁波，同时具备能量和波长两种特性。由于每个元素的特征X射线能量和波长固定且唯YI，通过探测器探查样品中元素特定的能量或者特定角度的荧光辐射，即可获得样品中的组成元素。同时，样品中元素的特征X射线强度与其在样品中的浓度有关，根据元素特征X射线强度，可获得各元素的含量信息。

能量色散型X射线荧光光谱仪——EDX4500H

根据测定重点的不同，X射线荧光光谱仪又分为两种：

能量色散型X射线荧光光谱仪（EDXRF或EDX），通过测定特定X射线的能量分析被测样品的组成成分；

波长色散型X射线荧光光谱仪（WDXRF或WDX），通过测定特定X射线波长的能量分析被测样品的组成成分。

波长色散型X射线荧光光谱仪——ZSX Primus III+

WDXRF与EDXRF的区别

1.WDXRF用晶体分光后由探测器接收经过衍射的特征X射线信号，EDXRF则采用半导体探测器与多道分析器分辨特征X射线信号；

2.EDXRF检测范围较窄，从Na~U，WDXRF元素检测范围广，从Be~U全元素分析；

3.EDXRF体积小，价格相对较低，检测速度较快；WDXRF比EDXRF分辨率高，检出限好，精度高，稳定性好，价格较高。

XRF的优缺点

优点：

1. 分析速度快，一般2~5min内完成样品中元素的检测；

2. 非破坏性，在测定中不会引起化学状态的改变，也不会出现试样飞散现象；

3. 同一试样可反复多次测量，结果重现性好；

4. 分析精密度高；

5. 固体、粉末、液体样品等都可以进行分析，检测范围从ppm~100%。

缺点：

1. 标样与待测需匹配，获取较难；

2. 对轻元素的灵敏度较低；

3. 基体效应、矿物相效应、粒度效应等都会对检测产生影响；

4. XRF是表面成分分析，故样品必须满足表面平整，成分均匀才能获得好的结果。

电感耦合等离子体发生光谱仪

（ICP-OES）

 ICP-OES其前身为ICP-AES（电感耦合等离子体原子发射谱仪）。

基本原理：物质在高频电磁场所形成的高温等离子体中有良好的特征谱线发射，用半导体检测器检测这些谱线能量，然后参照同时测定的标准溶液，即可计算出试液中待测元素的含量。

电感耦合等离子体发生光谱仪（ICP-OES）

ICP-AES测试的有效波长范围是120-800nm，原子发射光谱的所有相关信息都集中在这个范围内。其中，120-160nm波段尤其适用于分析卤素或者某些特殊应用的替代谱线。由于ICP发射光谱技术用到了越来越多的离子线，所以现在改叫OES了。

一般情况下，ICP-AES主要测试液体样品，因为测样时需要将样品溶解在特定的溶剂中（一般就是水溶液）。PS：样品必须保证澄清，含有颗粒、悬浊物可能堵塞内室接口或通道。

ICP-OES大部份元素的检出限为1～10ppb，一些元素也可得到亚ppb级的检出限。

ICP-OES的检测元素如下图：

ICP-OES的优缺点

优点：

1. 可以同时快速地进行多元素分析；

2. 灵敏度较高，每毫升亚微克级；

3. 基体效应低，较易建立分析方法；

4. 标准曲线具有较宽的线性动态范围；

5. 可无任何谱线缺失的全谱直读；

6. 可同时分析常量（低浓度）和痕量组分；

7. 具有良好的精密度和重复性。

缺点：

1. 样品为液态，是破坏性检测；

2. 样品需经由强酸高温长时间或者高压等消化步骤，变成液体样品；

3. 需处理ICP-OES在前处理中产生的废水废气，以及检测过程中产生的废气；

4. 由于前处理使用强酸高温处理，因此，对应安全防护措施要求高。

XRF与ICP-OES的区别

1. XRF为无损分析，ICP-OES为有损分析；

2. XRF样品前处理简单，ICP-OES需要通过湿法将样品制备成液体；

3. XRF优势在于常量元素检测，ICP-OES则在痕量元素检测更优；

4. XRF的标样匹配要求严格，但采用标样制作标准曲线成功后可长期使用；ICP-OES标样获取较简单，但在测试前需要对所测元素建立标准曲线；

5. XRF是检测物质中各种氧化物和元素的含量以及成分分析，ICP一般应用于溶液中化合物离子的含量分析。