ICP(Inductively Coupled Plasma)是一种高温、高能的等离子体发生器,其核心是一个托卡马克(Torus)状的反应室,以气体、电磁波和高频电磁场为能量源,使得离子化的原子重新结合成化合物分子。在ICP中,氢/氩等惰性气体被送入一个托卡马克室,并通过调节电磁场和高频电源,在异常高的温度(约有10,000K)下形成一个等离子体。金属物质加入等离子体后,其自由原子(即离子态)可以很容易被激发至高能态,再层层电子跃迁,发射出一系列的光谱线,这就是原子荧光光谱(Atomic Emission Spectroscopy,AES)。
在实际化工、冶金等应用中,我们通常采用ICP-AES(ICP原子发射谱)技术,该技术被广泛应用于金属元素的分析、检测和定量,特别是在近年来环保、公共卫生等领域,要求日益严格的重金属、有毒金属检测方面,其应用已逐渐转化为标准检测方法。
ICP-AES一般是采用银电极、盐酸硅、蒸馏水等萃取溶液制成的样品,将其中待分析的金属元素注入ICP-AES检测仪器中。检测仪器接收原子的荧光光谱,并数据化和储存,通过与已知元素荧光光谱的比对和分析,计算出样品中待分析元素的含量。目前,ICP-AES技术已实现大量金属元素的同时分析,能够同时检测超过70个元素的含量,这使得ICP-AES在分析检测中占有重要的地位。
此外,在实际应用中,还有一些需要注意的应用细节:
1、溶液样品制备应遵照标准,避免样品溶解有困难或者太过浓稠。
2、仪器的操作、维护和保养不当,对仪器产生了污染,可能导致检测结果的不准确性,需要在检测之前对检测仪器进行清洗和校准。
3、对于一些特殊的样品类型和含量非常低的金属元素,需要进行预处理和富集。
ICP-AES已成为现代元素分析和检测重要的手段之一,它的高效、精确、快速的特性,使其在许多工业生产和科学研究领域得到广泛的应用。与传统的化学检测方法相比,ICP-AES具有灵敏度高、检测速度快、适用范围广、分析准确等特点,因此,未来ICP-AES在实验室和现场应用中的重要性将与日俱增。