学文网摘 要：一般有色金属分为轻金属、重金属、贵金属和稀有金属、砷、硼、硒、碲、硅这些金属和非金属元素之间，一般工业生产的范畴也包含在有色金属金属。直读光谱分析技术在生产实践中表现出的操作简单，分析快速、结果准确、精度高等特点，使其成为分析化学中重要的仪器分析方法之一，也成为分析各种常见有色材料的一种普及的标准分析方法。本文对直读光谱仪在有色金属分析中的应用作了浅谈。
关键词：直读光谱仪 有色金属分析 应用
一、关于直读光谱仪及其工作原理
近代光电技术和计算机技术的高速发展，大大提高了光谱分析发展速度。直读光谱分析技术在生产实践中表现出的操作简单，分析快速、结果准确、精度高等特点，使其成为分析化学中重要的仪器分析方法之一，并被广泛应用于钢铁和有色冶金行业炉前快速分析，也成为分析各种常见固体金属材料的一种普及的标准分析方法。
以光电直读光谱仪为例，其采用的是原子发射光谱方法，工作原理是利用电火花的高温使样品中各元素从固态直接气化并被激发而发射出各元素的特征谱线，每种元素发射光谱谱线强度正比于样品中该元素的含量，用光栅分光后，这些元素的特征光谱线通过出射狭缝，射入各自的光电倍增管，光信号变成电信号，经仪器的控制测量系统将电信号积分进行模数转化，然后由计算机处理，打印出各个元素的百分含量。
二、普通有色金属分析法
有色金属在狭义上是指以外的所有金属铁、锰、铬、广义上还包括金属合金。一般有色金属分为轻金属、重金属、贵金属和稀有金属、砷、硼、硒、碲、硅这些金属和非金属元素之间，一般工业生产的范畴也包含在有色金属金属。有色金属的主要方法为分析和原子光谱法、x射线荧光法、扫描隧道法、原子质谱和热重量法。原子光谱法包括发射光谱法（AES），吸收光谱法（AAS）和荧光光谱法，可以做定性和定量分析，分析速度快，检出限低、选择性好。通常用于分析铷、铯等碱金属和镓、铟、铊和稀散金属，也可以分析半金属，但灵敏度较低。发射光谱法的准确性主要是光源的影响，常见的直读光谱仪火花或电弧作为激励源，可以的铁基、铜基、钛和镁基体合金成分分析、有能力的多元素同时检测，用于广泛应用于冶金、铸造、金属加工、机械制造等领域。等离子电感耦合与高端设备（ICP）源，可以产生10000k高温、高灵敏度和检出限，通常为非金属元素分析和跟踪范围的定量分析。吸收光谱和荧光分光光度法主要是精度影响雾化装置主要是雾化的火焰和石墨炉原子单元。火焰原子化已经来了好，和石墨炉原子单元较低的检出限更低。吸收光谱法的元素的选择性好，和更少的干扰。射线荧光法是一种重要的无损分析方法，可以用于分析的动态过程。其良好的再现性、散射线背景强度很小，高灵敏度分析。与原子光谱法、x射线荧光法矩阵的影响较大，可以表面和微量分析，分析影响散射光的元素和荧光效率检测极限时将会增加。根据光的原理不同，分为波长色散x射线荧光光谱仪和能量色散两种。前者主要用于定量分析实验室。后者没有光谱系统，探测器可以接近原位分析的样品，没有高阶衍射光谱干扰；在大多数情况下可以同时测定金属元素内容很容易现场做定性的判断。与X射线管制备技术，半导体检测技术和计算机技术的提高，便携式X射线光谱仪在合金材料标识、废金属回收、矿石勘探，品位控制、宝石鉴定、环境和土壤中重金属的检测等领域有着非常广泛的应用。扫描隧道显微镜方法对材料表面原子分辨率，通常与电子探针、光电子能谱，和俄歇电子能谱分析，分析表面电子分销和能级结构，更多的研究特种合金表面的阶段和催化过程。原子质谱光源和相同的发射光谱法，不仅可以用于超痕量分析，同位素测量、灵敏度最高的和最低检出限。热重分析确定分解组件和灰分，并用于研究高温下的物理和化学反应过程。仪器用于有色金属分析主要是原子发射光谱仪、x射线荧光光谱仪对现场条件分析、原子吸收光谱仪和icp-ms用于定量分析实验室。
三、直读光谱仪在有色金属分析中的应用
（一）原理
光谱分析是一种比较的方法。使用标准样品的标准曲线，根据绘制曲线分析被测量的元素。其工作原理：样品是光源激发，进入射狭缝到达光栅上色散成光谱，对光电倍增管光电流的影响（即光能转化为电能）。通过检测系统，计算机数字模拟转换，测量特征谱线强度，精确计算样品中的每个元素的内容。
（二）分析方法简介
样品经过适当制备后，被固定在激发台的分析架上，它的部分分析表面将显露在电极上方，并且使用分析面密封火花室。发生器（也称为"光"）与电极之间的表面产生周期持续的火花，在孤立的电离原子发射的形式分析与光的特性。在规定的时间内积分，仪器，放电发出的光线转换成积分强度在当前计时器来收集他们的最终值由计算机，然后计算每个元素的浓度。
第一，用预做的工作曲线分析仪器生产厂家提前制作工作曲线的分析根据每个类的实际样品的分析，选择适当的工作曲线分析，分析前必须规范操作，只要标准化成功，就可以进行样品分析。校准样品提供，但必须使用随机配备的设备标样来校正，由于进口样品的标准化是昂贵的，和很难购买到相同的标准样本，将仪器的正常使用麻烦，现在我们根据每个元素的样品在测试内容的范围，选择与被测样品合金系列的范围和内容的每个元素的样品在测试内容广泛的一些国内原型中的每个元素工作曲线工具建立了标准曲线（类型）进行样本分析。
第二，用类型标准工作曲线分析在使用类标曲线时，需要选择合适的分析工作曲线进行分析，并且每班根据实际的分析样品，在分析前必须进行类型标准化校正操作，在进行试样分析的前提是必须要校正成功。同时，也可也可利用内控标（做均匀度检查；工艺接近生产样品；要有准确的含量值）进行日常分析操作必须要进行检查仪器分析准确性。
（三）光谱试样的制备
为了使光谱分析结果更加准确，那么一定要切去试样用切样机（车床）试样的端部的2毫米勿沾污，并且待激发，这样可以，防止试样留有夹杂物。样品制备样品应该均匀，无气孔，无夹渣，具有代表性。所以样品激发前必须进行前处理，这几类合金属于软质样品，必须进行车削表面，车好的表面不能玷污。试样制备完毕要尽快放到仪器上检测，保证表面不被氧化。必须保证试样能够将激发台的激发孔完全覆盖，以保证激发室不漏气，试样的厚度应该保证激发时不被击穿。
参考文献：
[1]韩春蕾.直读光谱仪在有色金属分析中的应用[J].电子世界.2013.02
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[3]汤志勇；邱海鸥；郑洪涛.原子发射光谱分析[J].分析试验室.2011.12期
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