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光谱技术与质谱技术在气体分析中的比较列表

已有 431 次阅读 2025-5-28 22:27 |系统分类:科研笔记

特性/技术

光谱技术

质谱技术

检测原理

测量气体分子对特定波长电磁辐射的吸收或发射(如TDLAS、PAS、CRDS)

气体分子离子化后,根据质荷比(m/z)分离检测离子

灵敏度

高灵敏度,适合ppb级及以上浓度,部分技术可达10^-12量级

极高灵敏度,可达ppt级,适合痕量及复杂混合物分析

非破坏性

多数非破坏性,适合在线、实时监测

通常破坏性,需离子化样品,操作复杂

样品预处理

简单,部分技术可直接测量,无需复杂处理

样品预处理复杂,需净化、衍生化等,设备维护要求高

实时监测能力

支持快速响应和实时在线监测

支持连续监测,但设备复杂,响应速度和便携性较光谱差

多组分分析

受限于光谱重叠和交叉干扰,复杂混合气体分析存在难度

非常适合复杂混合物多组分同时分析,尤其与色谱联用效果更佳

选择性

高选择性,依赖特定波长,易受背景气体干扰

高选择性和特异性,但需处理干扰离子问题

设备成本

设备成本较低,维护简单,存在便携式设备

设备成本高,维护复杂,便携性较差

应用场景

环境监测、工业过程控制、实时在线监测、同位素气体检测等

法医科学、药物开发、环境科学、同位素分析、复杂气体组分定量分析等

技术优势

快速、非接触、操作简便、适合现场应用

灵敏度极高、分辨率高、适合全组分高精度分析

技术局限

光谱重叠导致多组分复杂样品分析受限,部分小分子难以准确检测

样品破坏性大,设备复杂,操作要求高,部分小分子分析受磁场影响限制

联用优势

与质谱联用可提供绝对浓度基准,解决质谱难区分质荷比相近组分问题

为光谱提供真空环境提升分辨率,实现高精度全组分分析

 

说明

· 光谱-质谱联用技术结合了两者优势,实现了高精度、快速、全组分的气体分析,解决了单一技术的局限性,如光谱技术难以区分质荷比相近组分,质谱技术难以检测小分子气体等

· 光谱技术在同位素气体检测中响应快、稳定性好,适合实时在线测量

· 质谱技术适合复杂样品的高灵敏度分析,尤其是与色谱联用时分离能力强

· 光谱技术设备成本较低、便携性好,适合现场快速检测;质谱设备成本高,适合实验室高精度分析

此列表可作为选择气体分析技术时的参考依据,结合具体需求、预算和操作环境进行综合考虑。



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