光谱检测:科学严谨的检测技术与应用
概括
光谱检测是一种基于光与物质相互作用的原理,广泛应用于各类分析领域的科学技术方法。通过对物质在不同波长范围内的光谱特征进行分析,光谱检测能够提供丰富的物质成分和结构信息。这种技术凭借其高效、精确和非破坏性的特点,已经成为实验室和工业应用中不可或缺的工具。
检测样品
光谱检测所用的样品可以是固体、液体或气体。不同类型的样品会根据光谱检测方法的要求进行适当的准备。例如,对于液体样品,可能需要采用光滑透明的容器,而固体样品则需要平整的表面以获得准确的反射或透射光谱。此外,在气体检测中,样品通常通过气体池进行分析。无论样品类型如何,样品的准备工作至关重要,它直接影响检测结果的准确性和可靠性。
检测项目
光谱检测通常包括以下几个主要检测项目:
- 元素分析:通过分析样品吸收或发射的光谱,确定其组成元素及其浓度。
- 分子结构分析:通过分析分子的振动或旋转光谱,揭示其分子结构信息。
- 物质纯度检测:根据光谱的峰值变化,评估物质的纯度。
- 污染物监测:光谱可以检测环境中的有害气体或颗粒污染物,提供及时的监测数据。
检测仪器
进行光谱检测时,通常使用的仪器有以下几种:
- 分光光度计:这是最常见的光谱检测仪器,适用于紫外可见光谱分析。
- 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR):它通过傅里叶变换算法分析红外光谱,常用于分子结构分析。
- 原子吸收光谱仪(AAS):主要用于元素分析,特别适合对金属元素的检测。
- 气体光谱仪:用于气体成分分析,广泛应用于环境监测和工业排放检测。
检测方法
光谱检测方法种类繁多,常见的几种方法包括:
- 紫外可见光谱法(UV-Vis):通过测量样品对紫外线和可见光的吸收,获取物质的光谱特征。此方法广泛应用于液体样品的分析。
- 红外光谱法(IR):利用样品对红外辐射的吸收情况,来分析分子振动和分子结构。
- 拉曼光谱法:通过探测散射光的频率变化,分析样品的分子振动特征。它不需要样品的特殊处理,适用于非破坏性检测。
- 荧光光谱法:当样品吸收了特定波长的光后发射出荧光,可以用来分析物质的分子结构以及浓度。
检测标准(部分)
《 GB/T 44935-2024 纳米技术 二硫化钼薄片的层数测量 拉曼光谱法 》标准简介
- 标准名称:纳米技术 二硫化钼薄片的层数测量 拉曼光谱法
- 标准号:GB/T 44935-2024
- 中国标准分类号:N35
- 发布日期:2024-12-31
- 国际标准分类号:17.180.30
- 实施日期:2025-07-01
- 技术归口:全国纳米技术标准化技术委员会
- 代替标准:
- 主管部门:中国科学院
- 标准分类:计量学和测量、物理现象光学和光学测量光学测量仪器
- 内容简介:
国家标准《纳米技术 二硫化钼薄片的层数测量 拉曼光谱法》由TC279(全国纳米技术标准化技术委员会)归口,主管部门为中国科学院。
本文件描述了使用拉曼光谱法测量MoS2薄片层数的方法。
本文件适用于面内尺寸大于或等于2 μm的2H堆垛的本征MoS2薄片的层数测量。
《 GB/T 18882.4-2024 离子型稀土矿混合稀土氧化物化学分析方法 第4部分:三氧化二铁含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法 》标准简介
- 标准名称:离子型稀土矿混合稀土氧化物化学分析方法 第4部分:三氧化二铁含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法
- 标准号:GB/T 18882.4-2024
- 中国标准分类号:H14
- 发布日期:2024-11-28
- 国际标准分类号:77.120.99
- 实施日期:2025-06-01
- 技术归口:全国稀土标准化技术委员会
- 代替标准:
- 主管部门:国家标准委
- 标准分类:冶金有色金属其他有色金属及其合金
- 内容简介:
国家标准《离子型稀土矿混合稀土氧化物化学分析方法 第4部分:三氧化二铁含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法》由TC229(全国稀土标准化技术委员会)归口,主管部门为国家标准委。
本文件描述了离子型稀土矿混合稀土氧化物、稀土碳酸盐、稀土草酸盐中三氧化二铁含量的测定方法。本文件适用于离子型稀土矿混合稀土氧化物中三氧化二铁含量的测定,也适用于稀土碳酸盐、稀土草酸盐中三氧化二铁含量的测定。测定范围(质量分数):0.010%~1.80%。
《 GB/T 11067.7-2024 银化学分析方法 第7部分:金、钯量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法 》标准简介
- 标准名称:银化学分析方法 第7部分:金、钯量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法
- 标准号:GB/T 11067.7-2024
- 中国标准分类号:H15
- 发布日期:2024-11-28
- 国际标准分类号:77.120.99
- 实施日期:2025-06-01
- 技术归口:全国有色金属标准化技术委员会
- 代替标准:
- 主管部门:中国有色金属工业协会
- 标准分类:冶金有色金属其他有色金属及其合金
- 内容简介:
国家标准《银化学分析方法 第7部分:金、钯量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法》由TC243(全国有色金属标准化技术委员会)归口,TC243SC5(全国有色金属标准化技术委员会贵金属分会)执行,主管部门为中国有色金属工业协会。
本文件描述了银中金和钯含量的测定方法。本文件适用于银中金和iE含量的测定。测定范围为0.0002%~0.050%。
《 GB/T 3260.1-2024 锡化学分析方法 第1部分:铜、铅、锌、镉、银、镍和钴含量的测定 火焰原子吸收光谱法 》标准简介
- 标准名称:锡化学分析方法 第1部分:铜、铅、锌、镉、银、镍和钴含量的测定 火焰原子吸收光谱法
- 标准号:GB/T 3260.1-2024
- 中国标准分类号:H13
- 发布日期:2024-11-28
- 国际标准分类号:77.120.60
- 实施日期:2025-06-01
- 技术归口:全国有色金属标准化技术委员会
- 代替标准:代替GB/T 3260.1-2013,GB/T 3260.4-2013,GB/T 3260.8-2013,GB/T 3260.10-2013
- 主管部门:中国有色金属工业协会
- 标准分类:冶金有色金属铅、锌、锡及其合金
- 内容简介:
国家标准《锡化学分析方法 第1部分:铜、铅、锌、镉、银、镍和钴含量的测定 火焰原子吸收光谱法》由TC243(全国有色金属标准化技术委员会)归口,TC243SC2(全国有色金属标准化技术委员会重金属分会)执行,主管部门为中国有色金属工业协会。
本文件描述了锡中铜、铅、锌、镉、银、镍和钴含量的测定方法。本文件适用于锡中铜、铅、锌、镉、银、镍和钴含量的测定。各元素测定范围见表1。
《 GB/T 13748.23-2024 镁及镁合金化学分析方法 第23部分:元素含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法 》标准简介
- 标准名称:镁及镁合金化学分析方法 第23部分:元素含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法
- 标准号:GB/T 13748.23-2024
- 中国标准分类号:H12
- 发布日期:2024-10-26
- 国际标准分类号:77.040.30
- 实施日期:2025-05-01
- 技术归口:全国有色金属标准化技术委员会
- 代替标准:
- 主管部门:中国有色金属工业协会
- 标准分类:冶金金属材料试验金属材料化学分析
- 内容简介:
国家标准《镁及镁合金化学分析方法 第23部分:元素含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法》由TC243(全国有色金属标准化技术委员会)归口,TC243SC1(全国有色金属标准化技术委员会轻金属分会)执行,主管部门为中国有色金属工业协会。
本文件描述了镁及镁合金中铝、锌、锰、硅、铁、铜、钛、锶、镍、铅、锆、钆、钇、铈、钕元素含量的测定方法。本文件适用于镁及镁合金产品中铝、锌、锰、硅、铁、铜、钛、锶、镍、铅、锆、钆、钇、铈、钕元素含量的测定。
《 GB/T 5124.5-2024 硬质合金化学分析方法 第5部分:钽、铌含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法 》标准简介
- 标准名称:硬质合金化学分析方法 第5部分:钽、铌含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法
- 标准号:GB/T 5124.5-2024
- 中国标准分类号:H16
- 发布日期:2024-10-26
- 国际标准分类号:77.160
- 实施日期:2025-05-01
- 技术归口:全国有色金属标准化技术委员会
- 代替标准:
- 主管部门:中国有色金属工业协会
- 标准分类:冶金粉末冶金
- 内容简介:
国家标准《硬质合金化学分析方法 第5部分:钽、铌含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法》由TC243(全国有色金属标准化技术委员会)归口,TC243SC4(全国有色金属标准化技术委员会粉末冶金分会)执行,主管部门为中国有色金属工业协会。
本文件规定了电感耦合等离子体发射光谱法测定硬质合金中钽、铌含量的方法。本文件适用于钨基混合粉和硬质合金中钽、铌含量的测定。钽(Ta)含量测定范围:0.050%~15.00%;铌(Nb)含量(质量分数)测定范围:0.050%~5.00%。
《 T/AOPA 0072-2024 架空输电线路绝缘子污秽状态无人机多光谱巡检技术规程 》标准简介
- 标准名称:架空输电线路绝缘子污秽状态无人机多光谱巡检技术规程
- 标准号:T/AOPA 0072-2024
- 中国标准分类号:G562
- 发布日期:2024-11-15
- 国际标准分类号:29.240.01
- 实施日期:2024-11-15
- 团体名称:中国航空器拥有者及驾驶员协会
- 标准分类:电气工程G 交通运输、仓储和邮政业
- 内容简介:
本文件规定了架空输电线路绝缘子污秽状态无人机多光谱巡检的作业要求、作业实施、数据处理及分析等
本文件适用于110(66)kV及以上架空输电线路的复合、陶瓷、玻璃绝缘子污秽状态无人机多光谱巡检,作业场景包括交流和直流架空输电线路
绝缘子是输电线路中重要的机械支撑和电气绝缘设备,由于其长期处于户外开放环境中,绝缘子表面与空气中各种污秽颗粒接触而造成表面积污,在特定条件下形成污闪,影响输电线路安全运行。光谱检测技术是在可见光和近红外、红外和热红外波长范围内用多个极窄的电磁波,周期获取物体连续光谱图像的检测技术,实现了图像技术和光谱技术的融合,能够准确地描述物体的反射光谱,提高了对物体的分类和识别能力。结合无人机,可以无接触、安全地获取绝缘子光谱影像,基于光谱污秽评估模型可以快速得到绝缘子污秽状态。随着绝缘子污秽状态检测需求的不断增长,对该技术目前行业标准的完善和行业规范度的提高有急切要求,本文件依据国家有关法律、法规和行业相关的标准和经验而制定。本文件是绝缘子污秽状态多光谱检测技术推广应用的基础,科学合理地规范绝缘子污秽状态多光谱检测系统组成、通用要求及数据分析处理。本文件为首次发布。
《 T/CAEPI 97-2024 紫外-可见-近红外光谱水质在线监测系统 通用技术要求(试行) 》标准简介
- 标准名称:紫外-可见-近红外光谱水质在线监测系统 通用技术要求(试行)
- 标准号:T/CAEPI 97-2024
- 中国标准分类号:N772
- 发布日期:2024-12-23
- 国际标准分类号:13.060.01
- 实施日期:2025-01-23
- 团体名称:中国环境保护产业协会
- 标准分类:环保、保健和安全N 水利、环境和公共设施管理业
- 内容简介:
本文件规定了紫外-可见-近红外光谱水质在线监测系统的工作条件、系统组成与功能、技术要求、检验方法、检验规则,以及标志、包装运输和贮存等要求。本文件适用于紫外-可见-近红外光谱水质在线监测系统的设计、生产和检验。
《 T/ACEF 175-2024 陆基高光谱遥感水质多参数监测技术指南 》标准简介
- 标准名称:陆基高光谱遥感水质多参数监测技术指南
- 标准号:T/ACEF 175-2024
- 中国标准分类号:N771
- 发布日期:2024-12-26
- 国际标准分类号:13.060.99
- 实施日期:2025-01-01
- 团体名称:中华环保联合会
- 标准分类:环保、保健和安全N 水利、环境和公共设施管理业
- 内容简介:
本文件提出了陆基高光谱遥感水质多参数监测系统建设要求、监测方法、数据分析要求、质量控制要求等内容
本文件适用于在河流、湖泊、水库等水体开展地基高光谱遥感水质监测
1、缩略语和符号2、方法概述 3、监测系统 4、监测指标 5、数据分析 6、质量保证与质量控制7、结果展示
《 T/SHJMRH 0064-2024 在用润滑油磨损金属和污染物元素的测定 旋转圆盘电极原子发射光谱法 》标准简介
- 标准名称:在用润滑油磨损金属和污染物元素的测定 旋转圆盘电极原子发射光谱法
- 标准号:T/SHJMRH 0064-2024
- 中国标准分类号:E30/C401
- 发布日期:2024-12-27
- 国际标准分类号:75-010
- 实施日期:2025-01-01
- 团体名称:上海市军民融合发展研究会
- 标准分类:C 制造业75-010
- 内容简介:
本标准规定了旋转圆盘电极原子发射光谱法(RED-AES)测定在用润滑油中磨损金属和污染物元素含量的试验方法。本标准可快速提供在用油中异常磨损和污染物的信息,也适用于新油的测定。本标准采用油溶性金属进行校准,但不能将含有不溶颗粒油样的测试结果作为溶解态金属的含量,其分析结果与颗粒尺寸的大小有关,在用油中元素颗粒较大时会导致测试结果偏低。本标准可以检测并定量测定的磨损金属和污染物元素涵盖溶解态成分至10μm尺寸大小的颗粒。本标准采用国际单位制[SI]单位。括号中给出的值仅供参考。推荐优先使用的单位是mg/kg。本标准涉及某些有危险性的材料、操作和设备,但是无意对与此有关的所有安全问题都提出建议。因此,用户在使用本标准之前应建立适当的安全和防护措施,并制定相应管理制度。
《 GB/T 44538-2024 碳基薄膜 椭偏光谱法测定非晶态碳基薄膜的光学性能 》标准简介
- 标准名称:碳基薄膜 椭偏光谱法测定非晶态碳基薄膜的光学性能
- 标准号:GB/T 44538-2024
- 中国标准分类号:A29
- 发布日期:2024-09-29
- 国际标准分类号:25.220.99
- 实施日期:2025-04-01
- 技术归口:全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会
- 代替标准:
- 主管部门:中国机械工业联合会
- 标准分类:机械制造表面处理和镀涂其他处理和镀涂
- 内容简介:
国家标准《碳基薄膜 椭偏光谱法测定非晶态碳基薄膜的光学性能》由TC57(全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会)归口,TC57SC10(全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会气相沉积分会)执行,主管部门为中国机械工业联合会。
本文件描述了使用椭偏光谱法测定非晶碳基薄膜光学特性(折射率n和消光系数k)以及通过n-k 图谱进行不同类型非晶碳基薄膜分类的方法。本文件适用于通过离子蒸镀、溅射、电弧沉积、等离子体辅助化学气相沉积、热丝等工艺沉积的非晶碳基薄膜。本文件不适用于通过金属或硅改性的非晶碳基薄膜,或在薄膜厚度上存在成分/性质梯度的非晶碳基薄膜。
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结语
光谱检测技术凭借其高效、精确和非破坏性的优势,在多个领域中发挥着重要作用。从基础的元素分析到复杂的分子结构解析,再到环境监测,光谱技术的广泛应用为科学研究和工业生产提供了可靠的数据支持。随着技术的发展,光谱检测将继续在更多领域中展现出巨大的潜力和价值。未来,随着仪器设备的不断更新换代和检测方法的进一步完善,光谱检测将在质量控制、环境监测以及生命科学等领域中迎来更多的应用机会。
结语
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