اسپکتروفتومتر پلاسما جفت شده القایی ICP-OES
از زمان شروع استفاده گسترده از اسپکتروفتومتر پلاسما جفت شده القایی ICP-OES حدود 25 سال می گذرد و اکنون یکی از همه کاره ترین روش های تجزیه مواد معدنی به شمار می رود. ویژگی های محصولات اسپکتروفتومتر پلاسما جفت شده القایی ICP-OES اغلب با محصولات اسپکتروفتومتر جذب اتمی AAS مقایسه می شود. در محصولات اسپکترومتر پلاسما جفت شده القایی ICP-OES دمای تحریک آرگون 5000 تا 7000 درجه کلوین می باشد که در مقایسه با محصولات اسپکتروسکوپی جذب اتمی AAS در دمای تحریک شعله هوا استیلن 2000 تا 3000 درجه کلوین به طور بسیار موثری عناصر را تحریک می کند. همچنین ، استفاده از گاز خنثی (آرگون) در اسپکتروسکوپی پلاسما جفت شده القایی ICP-OES باعث سخت شدن تولید اکسیدها و نیتریدها می شود.
کلمه ICP ، کوپل پلاسمای القایی است و طیف سنجی پلاسمای کوپل شده القایی یکی از روشهای طیف سنجی بشمار می رود. وقتی انرژی پلاسما به نمونه مورد آنالیز تابیده می شود ، اتم های تشکیل دهنده نمونه تحریک می شوند. وقتی اتم های برانگیخته به موقعیت کم انرژی برمی گردند، پرتوهای گسیل (پرتوهای طیف) آزاد می شوند. پرتوهای گسیل که متناسب با طول موج فوتون هستند، اندازه گیری می شوند. در اسپکتروفتومتر پلاسمای جفت شده القایی ICP-OES نوع عنصر بر اساس موقعیت پرتوهای فوتون و محتوای هر عنصر بر اساس شدت اشعه تعیین می شود.
در اسپکترومتر پلاسمای جفت شده القایی ICP-OES برای تولید پلاسما ، ابتدا گاز آرگون وارد سیم پیچ مشعل می شود و جریان الکتریکی با فرکانس بالا بر روی سیم پیچی در انتهای لوله مشعل اعمال می شود. با استفاده از میدان الکترومغناطیسی ایجاد شده در لوله مشعل توسط جریان فرکانس بالا ، گاز آرگون یونیزه شده و پلاسما تولید می شود. این پلاسما دارای چگالی و دمای الکترون بالایی (10000 درجه کلوین) است و از این انرژی در تحریک و انتشار نمونه استفاده می شود. نمونه های محلول از طریق لوله باریکی در مرکز لوله مشعل و در حالت اتمیزه به پلاسما وارد می شوند.
از جمله ویژگی های اسپکتروسکوپی پلاسمای جفت شده القایی ICP-OES می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- تجزیه و تحلیل همزمان و متوالی چندین عنصر با استفاده از طیف سنجی پلاسمای جفت شده القایی ICP-OES
- منطقه خطی گسترده از منحنی تحلیلی در اسپکتروفتومتر پلاسما کوپل شده القایی ICP-OES
- تداخل شیمیایی یا تداخل یونیزاسیون کم ، که تجزیه و تحلیل نمونه های با ماتریس بالا را توسط اسپکترومتر پلاسما کوپل شده القایی ICP-OES امکان پذیر می سازد.
- حساسیت بالا اسپکتروسکوپی پلاسما کوپل شده القایی ICP-OES
- تعداد عناصر قابل اندازه گیری زیاد با استفاده از طیف سنجی پلاسما کوپل شده القایی ICP-OES
- پایداری بالای اسپکتروفتومتر پلاسما جفت شده القایی ICP-OES
تجهیزات اسپکتروفتومتر پلاسما جفت شده القایی ICP-OES از یک واحد منبع نور ، یک اسپکتروفتومتر ، یک آشکارساز و یک واحد پردازش داده تشکیل شده است.
1) نوع متوالی اسپکتروفتومتر پلاسما جفت شده القایی ICP-OES
اسپکتروفتومتر با مونوکروماتور Czerny-Turner و یک آشکارساز با یک فتومولتی پلیر متداول ترین نوع اسپکتروفتومتر پلاسما جفت شده القایی ICP-OES است. با استفاده از این تجهیزات ، طول موج برنامه ریزی شده اسپکتروفتومتر برای اندازه گیری چندین عنصر به طور متوالی، متنوع است. این امر باعث طولانی شدن زمان اندازه گیری می شود ، با این وجود بدلیل رزولوشن بالا ، برای اندازه گیری نمونه های با ماتریس بالا مطلوب است.
2) نوع همزمان اسپکتروفتومتر پلاسما جفت شده القایی ICP-OES
نوع همزمان اسپکتروسکوپی پلاسما جفت شده القایی ICP-OES به طور معمول از یک پخش کننده echelle cross در اسپکتروفتومترها و آشکارساز نیمه رسانا مانند CCD برای دتکتور استفاده می کند. پراکندگی echelle cross با ترکیب منشور و گریتینگ echelle cross ، نور دامنه طول موج قابل اندازه گیری را به صورت دو بعدی پراکنده می کند. ترکیبی از پراکندگی echelle cross و یک آشکارساز CCD اندازه گیری چند عنصر را در هر طول موج امکان پذیر می کند. بارزترین ویژگی اسپکتروفتومتر پلاسما جفت شده القایی ICP-OES همزمان، اندازه گیری با سرعت بالا است. اسپکترومتر پلاسما جفت شده القایی ICP-OES قادر است اطلاعاتی را در مورد 72 عنصر قابل اندازه گیری، در اندازه گیری های 1 تا 2 دقیقه ای ارائه دهد.
ویدئو زیر اجزاء یک طیف سنج پلاسما جفت شده القایی ICP-OES و روش کار آن را نشان می دهد.