正文 第三章 大型儀器分析概論(三)(1 / 2)

下麵,列舉我中心大型儀器在幾個工程領域中的應用。

一、冶金方麵

已經成功地應用於鋼鐵和合金材料的主要成分和雜質元素及其各種成分的圖像分析;表麵成分、本體成分和微區成分及其形貌分析;以及材料斷麵、晶界、相變、擴散、偏析和氧化等研究方麵,同時也已用於生產監控。其它方法也在這一領域中得到廣泛的應用。

二、環保方麵

(一)大氣汙染分析

元素分析:用AAS法分析大氣中汙染元素等;分析大氣中永久氣體等,分析空氣中的苯係物;分析鋼鐵廠附近空氣飄塵顆粒成分,用法觀察其形貌。

有機毒物分析:為確保工廠安全生產、城市衛生和人在特定密閉環境中工作,分析大氣中痕量毒物總烴(即各種烴類總含量)、硫化氯、甲硫醉、乙醛、丙烯醛等;用法分析焦化廠、化工廠、冶煉廠附近空氣中飄塵上的有機物汙染,如對我國某大城市分析結果的正環烷烴21種,多環芳烴50餘種,其中多數為致癌物質。分析柴油機排出的顆粒,以有機溶劑溶解後分析,發現有多環芳烴的硝基物,對人體危害很大。

(二)水分析

元素分析:用AAS法分析水中的金屬、重金屬以及與環境(人、工業、農業活動)相關的汙染痕量元素,分析水中有機鹵化物等;用彙分析水中陰離子等。

有機毒物分析:用MS法分析水中有機物質如有機砷、汞等;用LC法分析藥廠排水中大量硝芬、斯蒂芬酸,分析染料廠水中苯胺等。

三、磨擦(損)方麵

現代理論認為:潤滑油中含有抗-添加物,抗磨劑與金屑表麵產生一層潤滑性薄膜,研究此膜的失效機理對提高產品質量和尋找新的添加劑是很重要的。人們曾用LC法對潤滑油的組分進行分離;用法對潤滑油做成分分析;用AAS法分析潤滑油中;最近用發射光譜法直接分析有機溶劑適當稀釋了的用過的潤滑油,根據其中有關金屬元素含量,可以控製和預測在用機械的磨損情況;人們還觀察磨件表麵形貌,並分析金屬表麵成分,潤滑油元素等的滲透,以尋找潤滑失效機理。

四、地礦方麵

(一)成分分析發射光譜法在岩礦分析中特別重要,目前全國每年地質係統采集地球化學找礦樣品300多萬個,其中98以上都是靠發射光譜方法進行分析,當然中子活化法也是十分重要的方法。另外,地球上有92種天然元素,其中18種是靠光譜方法發現的。用這種方法還可同時測定主元素和微量元素,同時測定矽酸鹽中含量懸殊的20多種元素;對矽酸鹽的分析已有標準譜圖可查。阿波羅從月球取回的樣品,做出數萬個數據,主要通過上述方法。最近我們又成功地完成了蒙古樣品分析。

(二)確定礦物年齡用GC法測定岩石中的含量(痕量氣體),可以判定岩層的絕對年齡;以測定同位素比,通過計算,可以確定礦物年齡。

(三)研究礦物生成用IR法可以研究多晶現象,如同質多晶體方解石和紋石都是碳酸鈣,但根據它們的紅外譜圖差異,可以確定前者屬斜方晶係,後者屬六方晶係。通過IR法測定結構可以判斷礦物生成條件。

(四)選爐GC法可以用來為浮選劑中低級酚進行分析;AES法在浮遊選礦技術中也是極有用的工具之一。

五、電子方麵

在半導體、集成電路方麵的應用十分重要。它們廣泛地用於研究分析體內微量雜質、表麵汙染、表麵雜質、表麵吸附、表麵反應等,用於界麵(材料界麵和矽化物界麵)分析、離子注入和擴散的研究等;中子活化方法在高純矽的痕量分析方麵都是重要的手段;法對測量半導體雜質含量、成分分析和結構鑒定也都是十分重要的,而且可以測量薄膜厚度和表麵載流子濃度。

六、離分子方麵

GC等對高分子方麵的應用十分普遍而且成功。例如,

(一)含氡化合物和鹵化物人們

在高分子合成工業中分析含氧化合物,這些化合物包括醇、醛、酮、酸、脂、酚、醚、環氧化合物等。分析製作酚醛塑料、合成纖維、染料等寶貴化工原料的低級酚。

高級脂肪醉的分析。在氟塑料、聚氯乙烯塑料的單體提取、聚合和加工中含鹵化合物分析。

(二)成分、結構、分子量LC法用於高分子材料分析,主要指高分子組分和高分子材料中充填的各種助劑、乳化劑和分散劑等法用於研究高聚物結構和性能的關係、高聚物老化和高聚物分子量;用於聚合物分析,表現在裂解和裂解產物的研究,低聚物成分和分子量測定,合成樹脂添加劑的鑒定等。它們的聯機對各種名酒的成分、香味分析方麵也是大顯身手的;用於結構判別、聚烷基苯乙烯的表麵結構確定、高聚物表麵改性和金屬——高聚物生成機理的研究等方麵都取得明顯效果。