Войти
Атомно-эмиссионный спектрометр ICP. Атомно-эмиссионная спектроскопия с индуктивно связанной плазмой (ICP-AES), также называемая индуктивно-связанной плазмой оптическая эмиссионная спектрометрия (ICP-OES) - это аналитический метод, используемый для обнаружения химических элементов. Это тип эмиссионной спектроскопии, в котором индуктивно связанная плазма используется для создания возбужденных атомов и ионов, которые испускают электромагнитное излучение с длинами волн, характерными для конкретного элемент. Плазма - это высокотемпературный источник ионизированного исходного газа (часто аргона). Плазма поддерживается и поддерживается за счет индуктивной связи охлаждаемых электрических катушек на мегагерцовых частотах. Температура источника находится в диапазоне от 6000 до 10000 К. Интенсивность излучения световых волн различной длины пропорциональна концентрациям элементов в образце.
Плазменный "фонарик" ICP. ICP- AES состоит из двух частей: ICP и оптического спектрометра. Горелка ICP состоит из 3 концентрических кварцевых стеклянных трубок. Выходная или «рабочая» катушка радиочастотного (RF) генератора окружает часть этой кварцевой горелки. Аргон обычно используется для создания плазмы.
. Когда горелка включена, внутри катушки создается интенсивное электромагнитное поле за счет высокой мощности радиочастотный сигнал, текущий в катушке. Этот радиочастотный сигнал создается радиочастотным генератором, который, по сути, является мощным радиопередатчиком, приводящим в действие «рабочую катушку», так же, как обычный радиопередатчик управляет передающей антенной. Типичные инструменты работают на частоте 27 или 40 МГц. Газообразный аргон, протекающий через горелку, воспламеняется с помощью блока тесла, который создает короткую разрядную дугу в потоке аргона, чтобы инициировать процесс ионизации. Как только плазма «воспламеняется», блок Тесла выключается.
Газ аргон ионизируется в сильном электромагнитном поле и течет по особым осесимметричным узорам в направлении магнитного поля РЧ-катушки. Затем в результате неупругих столкновений, возникающих между нейтральными атомами аргона и заряженными частицами, создается стабильная высокотемпературная плазма около 7000 К.
A перистальтический насос подает водный или органический образец в аналитический распылитель, в котором он превращается в туман и вводится непосредственно в плазменное пламя. Образец сразу же сталкивается с электронами и заряженными ионами в плазме и сам распадается на заряженные ионы. Различные молекулы распадаются на соответствующие атомы, которые затем теряют электронов и повторно рекомбинируют в плазме, испуская излучение на характерных длинах волн вовлеченных элементов.
В некоторых конструкциях, сдвиговый газ, обычно азот или сухой сжатый воздух, используется для «резки» плазмы в определенном месте. Затем используют одну или две передаточные линзы для фокусировки излучаемого света на дифракционной решетке , где он разделяется на составляющие длины волн в оптическом спектрометре. В других конструкциях плазма падает непосредственно на оптический интерфейс, который состоит из отверстия, из которого выходит постоянный поток аргона, отклоняющий плазму и обеспечивающий охлаждение, позволяя излучаемому свету из плазмы проникать в оптическую камеру. В других конструкциях используются оптические волокна для передачи части света в отдельные оптические камеры.
Внутри оптической камеры (камер), после того как свет разделен на разные длины волн (цвета), интенсивность света измеряется с помощью трубки фотоумножителя или трубок, физически установленных для «обзора» конкретная длина (и) волны для каждой задействованной линейки элементов, или, в более современных единицах измерения, отдельные цвета попадают на массив полупроводниковых фотодетекторов, таких как устройства с зарядовой связью (ПЗС). В устройствах, использующих эти матрицы детекторов, интенсивности всех длин волн (в пределах диапазона системы) могут быть измерены одновременно, что позволяет прибору одновременно анализировать каждый элемент, к которому устройство чувствительно. Таким образом, образцы можно анализировать очень быстро.
Затем интенсивность каждой линии сравнивается с ранее измеренной интенсивностью известных концентраций элементов, и их концентрации затем вычисляются путем интерполяции по калибровочным линиям.
Кроме того, специальное программное обеспечение обычно корректирует помехи, вызванные присутствием различных элементов в данной матрице выборки.
Примеры применения ICP-AES включают определение металлов в вине, мышьяка в пище и микроэлементов, связанных с белками.
ICP-OES - это широко используется в переработке полезных ископаемых для получения данных о содержании различных потоков, для построения массовых балансов.
В 2008 году этот метод был использован в Ливерпульском университете, чтобы продемонстрировать, что Чи Ро амулет найден в Шептон Маллет и ранее считалось одним из самых ранних свидетельств христианства в Англии, только датируемым девятнадцатым веком.
ICP-AES часто используется для анализа следов элементы в почве, и именно по этой причине он часто используется в судебной экспертизе для установления происхождения образцов почвы, обнаруженных на местах преступлений или на жертвах и т. д. Отбор одной пробы из контрольной группы и определение состава металла и взятие пробы, полученной из улик и определить, что состав металла позволяет провести сравнение. Хотя грязные доказательства могут не рассматриваться отдельно в суде, они, безусловно, усиливают другие доказательства.
Он также быстро становится предпочтительным аналитическим методом для определения содержания питательных веществ в сельскохозяйственных почвах. Эта информация затем используется для расчета количества удобрений, необходимых для максимизации урожайности и качества.
ICP-AES используется для анализа моторного масла. Анализ отработанного моторного масла многое дает о том, как работает двигатель. Детали, которые изнашиваются в двигателе, будут оставлять следы в масле, которые можно обнаружить с помощью ICP-AES. Анализ ICP-AES может помочь определить, выходят ли детали из строя. Кроме того, ICP-AES может определить, какое количество определенных присадок к маслу осталось, и, следовательно, указать, сколько срока службы осталось у масла. Анализ масла часто используется руководителями автопарка или автолюбителями, которые заинтересованы в том, чтобы узнать как можно больше о работе своего двигателя. ICP-AES также используется при производстве моторных масел (и других смазочных масел) для контроля качества и соответствия производственным и отраслевым спецификациям.
