ICP光譜儀,全稱為電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀,是一種基于等離子體原子發(fā)射光譜的分析技術(shù),主要用于無機(jī)元素的定性及定量分析。
1.基本原理
-AES原理:ICP光譜分析是基于原子發(fā)射光譜(AES)的原理,即原子或離子在受到激發(fā)后,其核外電子會(huì)在不同能級(jí)之間躍遷,并在此過程中發(fā)射或吸收特定波長(zhǎng)的光。這些特定波長(zhǎng)的光形成了光譜線,通過分析這些譜線的存在與否及強(qiáng)度,可實(shí)現(xiàn)對(duì)元素的定性和定量分析。
-量子力學(xué)支撐:原子或離子只能存在于不連續(xù)的能量狀態(tài)中,這些狀態(tài)可通過光譜項(xiàng)來描述。外界能量的吸收使得原子或離子從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài),當(dāng)它們返回至基態(tài)時(shí)發(fā)射出特征譜線。
2.ICP光譜儀的工作機(jī)制
-樣品激發(fā):ICP光源通過提供高能,使樣品溶液蒸發(fā)并形成氣態(tài)原子,進(jìn)而使這些氣態(tài)原子激發(fā)產(chǎn)生光輻射。
-光譜形成與檢測(cè):光源發(fā)出的復(fù)合光經(jīng)過單色器分解成按波長(zhǎng)順序排列的譜線,然后用檢測(cè)器檢測(cè)這些譜線的波長(zhǎng)和強(qiáng)度,以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的定性和定量分析。
3.ICP光譜儀的觀測(cè)方式
-垂直觀測(cè):采用垂直放置的炬管,觀察方式是從上往下看,適合于大多數(shù)樣品的分析。
-水平觀測(cè):炬管水平放置,觀察方式為從端點(diǎn)沿火焰氣流方向觀察,有利于提高某些元素的檢出限。
-雙向觀測(cè):結(jié)合了垂直和水平觀測(cè)的特點(diǎn),提供了更多的觀測(cè)靈活性。
4.ICP光譜儀的應(yīng)用領(lǐng)域
-廣泛的元素分析能力:能夠分析元素周期表中的絕大部分元素,適用于各種樣品中的元素含量分析。
-適用的樣品種類:直接測(cè)試的無機(jī)液體樣品,例如不需消解的液體樣品,以及需要特別處理的樣品,如含氫氟酸的液體樣品等。
-廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域:在材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、地質(zhì)勘探、石油化工、生物科學(xué)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。