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ICP测试金属元素含量原理

发表时间:2021-04-17 11:55作者:宜沃检测

ICP测试金属元素含量原理是什么?我们先来看看ICP的工作原理吧!


ICP的工作原理:

感耦等离子体原子发射光谱分析是以射频发生器提供的高频能量加到感应耦合线圈上,并将等离子炬管置于该线圈中心,因而在炬管中产生高频电磁场,用微电火花引燃,使通入炬管中的氩气电离,产生电子和离子而导电,导电的气体受高频电磁场作用,形成与耦合线圈同心的涡流区,强大的电流产生的高热,从而形成火炬形状的并可以自持的等离子体,由于高频电流的趋肤效应及内管载气的作用,使等离子体呈环状结构。

样品由载气(氩)带入雾化系统进行雾化后,以气溶胶形式进入等离子体的轴向通道,在高温和惰性气氛中被充分蒸发、原子化、电离和激发,发射出所含元素的特征谱线。根据特征谱线的存在与否,鉴别样品中是否含有某种元素(定性分析)﹔根据特征谱线强度确定样品中相应元素的含量(定量分析)。


原子发射光谱法(Atomic Emission Spectrometry,AES),是利用物质在热激发或电激发下,每种元素的原子或离子发射特征光谱来判断物质的组成,而进行元素的定性与定量分析的。


原子发射光谱法,是根据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线对待测元素进行分析的方 原子发射光谱法。在正常状态下,原子处于基态,原子在受到热(火焰)或电(电火花)激发时,由基态跃迁到激发态,返回到基态时,发射出特征光谱(线状光谱)。 原子发射光谱法包括了三个主要的过程,即:


  1、由光源提供能量使样品蒸发、形成气态原子、并进一步使气态原子激发而产生光辐射;


  2、将光源发出的复合光经单色器分解成按波长顺序排列的谱线,形成光谱;


  3、用检测器检测光谱中谱线的波长和强度。


  由于待测元素原子的能级结构不同,因此发射谱线的特征不同,据此可对样品进行定性分析;而根据待测元素原子的浓度不同,因此发射强度不同,可实现元素的定量测定。


ICP测试金属元素含量原理


等离子体发射光谱法可以同时测定样品中多元素的含量。当氩气通过等离子体火炬时,经射频发生器所产生的交变电磁场使其电离、加速并与其他氩原子碰撞。这种链锁反应使更多的氩原子电离,形成原子、离子、电子的粒子混合气体,即等离子体。等离子体火炬可达6000~8000K的高温。过滤或消解处理过的样品经进样器中的雾化器被雾化并由氩载气带入等离子体火炬中,气化的样品分子在等离子体火炬的高温下被原子化、电离、激发。不同元素的原子在激发或电离时刻发射出特征光谱,所以等离子体发射光谱可用来定性样品中存在的元素。特征光谱的强弱与样品中原子浓度有关,与标准溶液进行比较,即可定量测定样品中各元素的含量。

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ICP测定元素范围

一般来讲ICP-AES/OSE可以测定以下图片中标颜色的72种元素,其检测精密度一般来说ICP-AES的检出限是1-10ppb,但是根据宜沃检测的实际检测经验,保守估计是10个PPM,如果低于这个含量做好与质谱MS联用。

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