Существуют разные виды спектрометров, у каждого из которых свой принцип работы, уровень точность и область применения. Рассмотрим классификацию оборудования, по которой вы сможете лучше понять, что именно вам нужно.
Основные виды спектрометров
Атомно-эмиссионные спектрометры (АЭС)
Устройства для определения элементного состава образцов. На спектрах отображаются волны от испускания свободных атомов и ионов. Приборы позволяют фиксировать волны длиной от 200 до 900 нм.
Плюсы АЭС:
- высокая чувствительность – атомно-эмиссионные спектрометры одни из самых точных при определении примесей в жидкостях;
- возможность работы с высокочистыми веществами;
- возможность анализа проб минимальной массы.
Атомно-абсорбционные спектрометры (ААС)
Используются для количественного анализа по спектрам поглощения атомов: спектр формируется при поглощении прибором света, который прошел через атомный пар образца (атомный пар возникает при воздействии на образец атомизатора). Чаще всего ААС применяются для определения концентрации частиц металла в различных растворах.
Плюсы ААС:
- хорошая чувствительность (спектрометр обнаруживает даже небольшие концентрации);
- отличная селективность, что позволяет определять концентрацию определенных веществ;
- отсутствие строгих условий атомизации, что делает метод более простым.
Минусы ААС:
- можно анализировать элементы только последовательно;
- возможен анализ только веществ, находящихся в виде раствора. Если форма образца изначально другая, его сначала нужно перевести в раствор.
Спектрофотометры
Устройство анализирует входящие потоки света и потоки, прошедшие через пробу, а затем сравнивает их. Метод обеспечивает получение уникального спектра поглощения, может применяться как для жидкостей, так и для твердых тел.
Плюсы спектрофотометров:
- возможность применения для сложных образцов без необходимости разделения веществ;
- высокая точность определения примесей;
- легкость применения.
Минусы:
- наличие примесей может снижать точность анализа при оценке концентрации основных веществ;
- невозможность использования для образцов, для которых спектры образцов не установлены.
Спектрофлуориметры
Приборы для создания спектров флуоресценции и спектров ее возбуждения. Само явление, флуоресценция, возникает при переходе вещества из возбужденного состояния в обычное, что обеспечивается искусственно при выполнении анализа. При анализе изучается длина волны и скорость затухания излучения, что и позволяет определить вещество.
Плюсы оборудования:
- высокая скорость получения спектра;
- возможность анализа волн различной длины;
- возможность работы с нестабильными образцами.
ИК-Фурье спектрометры
Устройство применяется для количественного и качественного анализа проб методом ИК-излучения. На создаваемом графике отображается спектр излучения и поглощения, который является уникальным для каждого вещества.
Плюсы Фурье-спектрометров:
- высокая точность анализа без необходимости дополнительной калибровки;
- высокая скорость определения веществ и их концентрации в образце;
- хорошая оптическая пропускаемость;
- несложность подготовки проб, так как анализ выполняется неразрушающим методом;
- легкость применения.
Спектрометры ЯМР низкого разрешения
Приборы ядерного магнитного резонанса позволяют изучать состав и свойства материалов посредством анализа скорости магнитной релаксации протонов веществ. Оборудование применяется для оценки концентрации разных компонентов и их характеристик.
Плюсы спектрометров ЯМР:
- получение большого объема данных о веществах в образце;
- высокая скорость анализа;
- работа с использованием неразрушающих методов;
- малое число ошибок.
Минусы устройств ядерного магнитного резонанса:
- высокая стоимость;
- чувствительность ниже, чем у спектрометров других видов.
Рамановское оборудование
Спектрометры комбинационного рассеяния одни из самых перспективных и востребованных. При анализе исследуется свет, рассеянный от объекта.
Плюсы:
- чувствительность ко многим веществам и видам образцов;
- анализ неразрушающим способом;
- возможность изучения сложных процессов между веществами, расположенными в пробе.
Минусы:
- слабый эффект рамановского рассеяния требует тонкой настройки оборудования;
- сложность анализа органики. При воздействии короткой волной она склонна к флуоресценции, поэтому требуется использовать приборы с волной большей длины.
Искровые ОЭС
Оптико-эмиссионные спектрометры искрового типа применяются для определения состава металлических проб. Для анализа используется искровый заряд высокой плотности. Он поджигает прослойку из аргона между серебряным или медным электродом и образцом. После этого замеряется образованное излучение, что позволяет оценить состав исследуемого объекта.
Плюсы:
- высокая скорость анализа;
- высокая точность при определении даже мельчайших концентраций.
Минусы:
- для исследования требуется аргон;
- нужна энергия для создания искры.
Также спектрометры бывают портативными (в том числе ручными) и стационарными (лабораторными), а также люминесцентными.
Рекомендации по выбору
Вам не обязательно в деталях знать, какие сегодня есть спектрометры. Перед покупкой просто нужно ответить на следующие вопросы:
- Нужно ли проводить экспресс анализ?
- Какие вещества нужно анализировать и в каких концентрациях?
- Какие сплавы будут исследоваться?
- Как часто нужен будет спектрометр?
- Если оборудование нужно для входного контроля, с какими марками металлов будут проводиться исследования?
- Если прибор нужен для литейного производства, по каким стандартам будет плавиться металл (российским ГОСТ или другим)?
- Где будет использоваться спектрометр: в лаборатории, на улице, на складе, в цеху, на производстве? Какие там будут условия (температура, уровень влажности, запыленности)?
- Будет ли у оборудования надежное питание или потребуется стабилизатор?
- Планируется ли аккредитация лаборатории, в которой будет использоваться прибор?
Затем вы можете озвучить все ответы нашему менеджеру. Они прекрасно понимают, чем отличаются спектрометры друг от друга и смогут порекомендовать подходящий под ваши задачи вариант.
