TOP

一文读懂理化检验的常用方法与原理

2024-10-09 16:52 河南广播电视台安全健康直通车

理化检验概述
理化检验,即借助物理、化学的方法,使用测量工具或仪器设备对产品进行检验。它是质量检验的重要方式之一,相较于官能检验更多依赖人的感官判断,理化检验能获取具体数值,人为误差小,结果更具准确性与客观性。其基本程序涵盖样品的采集与保存、制备与预处理、检验测定、分析数据处理以及出具检验报告等环节,每个步骤都紧密相扣,任何一处的偏差都可能影响最终检验结果的可靠性 。

物理检验方法及原理
1、度量衡检验法:主要针对几何形状及尺寸精度、质量、密度、粒度、粘度等物理量展开检测。例如在机械制造中,通过千分尺、卡尺等精密量具测量零部件的尺寸精度,确保其符合设计要求;在食品行业,利用密度计测量液体食品的密度,以此判断产品的浓度或纯度 。密度的测量原理基于阿基米德原理,将物体浸入已知密度的液体中,通过测量物体排开液体的体积和自身质量,就能计算出其密度。

2、光学检验法:依据光学原理,采用各类光学仪器检测材料的物理、化学性能及组分。像光谱分析技术,利用物质的光谱来鉴别物质并确定其化学组成和相对含量。当物质受到特定能量激发后,会发射或吸收特定波长的光,形成独特光谱。例如发射光谱分析,通过检测物质发射的特征光谱线,可定性和定量分析元素成分;原子吸收光谱则是基于原子对特定波长光的吸收特性,用于测定样品中特定元素的含量,在金属材料分析、环境监测中应用广泛 。

3、电性能检验法:运用电工原理,借助电工、电子仪器检测材料的各项电性能和电参数,如电阻、电容、电感、介电常数等。在电子元器件生产中,对电阻器、电容器等元件的电性能参数进行精确测量,以保证其在电路中的正常工作。例如通过惠斯通电桥测量电阻,其原理是基于电桥平衡时各臂电阻的比例关系,从而精确测定未知电阻值 。

4、机械性能试验法:这是金属和非金属材料常用且基本的检验方法,通过对材料施加外力,利用物理力学原理检测其力学和机械性能,如拉伸强度、疲劳强度、硬度等。以拉伸试验为例,将材料制成标准试样,在拉伸试验机上缓慢施加拉力,记录下试样在拉伸过程中的力与变形数据,直至断裂,通过这些数据可计算出材料的屈服强度、抗拉强度等关键力学性能指标,为材料在工程中的应用提供重要依据 。

5、无损检测:在不损坏被检材料的前提下,对材料表面或内部的缺陷、性能、状态、结构进行检测,主要有射线、超声波、磁粉、渗透、涡流等探伤方法。例如超声波探伤,利用超声波在材料中传播时遇到缺陷会发生反射、折射和散射的特性,通过接收和分析反射波信号,判断材料内部是否存在缺陷以及缺陷的位置、大小和形状,在航空航天、压力容器制造等对材料质量要求极高的领域不可或缺 。

理化检验仪器分析法

通过精密仪器对样品中的化学物质和物理特性进行分析。比如气相色谱仪可分离检测气体、易挥发物质;原子吸收分光光度计能精准测定金属元素含量。这些仪器凭借高灵敏度、准确性,在食品、水质安全监测及疾病诊断等领域发挥关键作用。

化学检验方法及原理
1、酸碱滴定法:以酸碱中和反应为基础,通过用已知浓度的酸(或碱)标准溶液滴定未知浓度的碱(或酸)溶液,根据反应达到化学计量点时所消耗标准溶液的体积,依据化学计量关系计算出待测溶液的浓度。在化工产品生产中,常用来测定产品的酸碱度。例如用氢氧化钠标准溶液滴定盐酸溶液,以酚酞为指示剂,当溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色时,即为滴定终点 。

2、氧化还原滴定法:基于氧化还原反应进行滴定分析。利用氧化剂与还原剂之间的电子转移,通过选择合适的氧化还原指示剂或仪器分析方法,确定反应的化学计量点,从而测定物质的含量。在水质检测中,常用重铬酸钾法测定化学需氧量(COD),重铬酸钾在酸性条件下将水中的还原性物质氧化,过量的重铬酸钾用硫酸亚铁铵标准溶液回滴,根据消耗的标准溶液体积计算出水中 COD 值,反映水体受还原性物质污染的程度 。

3、沉淀滴定法:利用沉淀反应进行滴定分析。在一定条件下,使待测物质与滴定剂反应生成难溶性沉淀,当反应达到化学计量点时,稍过量的滴定剂与指示剂反应产生明显的终点信号。如银量法测定氯离子含量,以铬酸钾为指示剂,用硝酸银标准溶液滴定,当溶液中出现砖红色的铬酸银沉淀时,表明氯离子已被完全沉淀,根据硝酸银标准溶液的用量可计算出氯离子的含量,常用于食品中氯化钠含量的测定 。

4、比色分析与分光光度法:比色分析是通过比较溶液颜色的深浅来确定物质含量,而分光光度法则是利用物质对特定波长光的吸收特性,通过测量吸光度来定量分析物质浓度。其原理遵循朗伯 - 比尔定律,即当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质溶液时,溶液对光的吸光度与溶液浓度及液层厚度的乘积成正比。在环境监测中,利用分光光度计测定水中重金属离子含量,如测定六价铬时,在酸性条件下,六价铬与二苯碳酰二肼反应生成紫红色络合物,在特定波长下测量其吸光度,与标准曲线对比得出六价铬的浓度 。

理化检验的常用方法丰富多样,每种方法都基于独特的物理或化学原理。它们在工业生产、科学研究、质量控制等众多领域发挥着关键作用,帮助我们精准判断物质的性质、组成与质量状况,为保障产品质量、推动科技进步奠定了坚实基础 。

 

(葛荣正 西峡县疾病预防控制中心 检验科)


特别声明:本文内容由河南广播电视台安全健康直通车栏目投稿作者发布,仅代表作者个人观点,河南广播电视台安全健康直通车栏目仅提供发布平台。如内容涉及侵权或其他问题,请联系删除!

栏目简介 | 联系我们 | 咨询建议

© 2025 河南广播电视台法治频道 版权所有

豫ICP备2024053783号