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等离子体发射光谱仪

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在近代物理学中,等离子体为一种较为普通的概念,为在一定程度上被电离(电离度比0.1%要大)的一种气体,其中阳离子与电子的浓度处于平衡状态,从宏观上来讲,是一种呈电中性的物质。利用电感耦合等离子体作为激发光源,通过处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线分析待测元素的仪器,被称为电感耦合等离子发射光谱仪。

等离子体发射光谱仪
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等离子体发射光谱仪原理
电感耦合等离子体发射光谱仪原理

在近代物理学中,等离子体为一种较为普通的概念,为在一定程度上被电离(电离度比0.1%要大)的一种气体,其中阳离子与电子的浓度处于平衡状态,从宏观上来讲,是一种呈电中性的物质。利用电感耦合等离子体作为激发光源,通过处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线分析待测元素的仪器,被称为电感耦合等离子发射光谱仪。

电感耦合等离子体发射光谱仪原理

高频电磁场在矩管外高频线圈产生,在高频电磁场中,高纯氩气失去电子,该电子对待测样品进行轰击,样品的各元素发生跃迁,具有一定的特征谱线的光被发射出来。这种特征谱线利用检测器探测出来,并且其强度也被检测出来,该元素能够被定性分析以及该元素的浓度能够被定量计算。样品的各元素产生跃迁,发射出具有一定的特征谱线的光。通过检测器探测这种特征谱线并检测其强度,可以定性分析元素和定量计算该元素的浓度。

性能

电感耦合等离子体为通过高频电流从感应线圈经过使得高频电磁场产生,从而使工作气体形成等离子体,并且火焰状放电(等离子体焰炬)呈现出来,温度达到10000K时,为一个具有良好的蒸发-原子化-激发-电离性能的光谱光源。而且因为这种等离子体焰炬的结构呈环状,对于从等离子体zhong心通道进样并且使得火焰维持稳定具有积极的作用;较低的的载气流速(比1升/分低)就能够将ICP穿透,如果在zhong心通道使样品停留2-3毫秒的时间,能够完全蒸发、原子化。和任何火焰或电弧火花的温度相比较,ICP环状结构的zhong心通道的温度都要更高,为原子、离子的zui好激发温度,在zhong心通道内,分析物被间接加热,对ICP放电性质有着较小的影响。ICP光源又是一种光薄的光源,有着较小的自吸现象,并且是无电极放电,无电极沾污。这些特点使ICP光源的分析性能非常好,和一个理想分析方法的要求相符合。

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等离子体发射光谱仪特点
电感耦合等离子发射光谱仪特点

电感耦合等离子发射光谱仪,是指以电感耦合等离子体作为激发光源,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仪器。

特点:

(1)ICP-AES法的蒸发、原子化和激发能力相当的高,并且是无电极沾污,无电极放电。因为等离子体光源的高温非常异常(炎炬比10000摄氏度还高,样品区也超过了6000摄氏度),一般分析方法的化学干扰、基体干扰能够被避免,相较于其它光谱分析方法,有着较低的干肉水平。相比于一般化学火焰,等离子体焰炬具有的温度更加的高,可以将一般化学火焰难以激发的元素原子化、激发,因此对于测定激发元素,更加有所帮助。并且难熔的金属氧化物在Ar气氛中生成较为困难,从而对、基体效应和共存元素有着非常不明显的影响。许多能够直接测定,使得分析能够更加简单,实用地操作。

(2)和有溶液进样分析方法相比较,ICP-AES法的稳定性和测量精度也比较高,和湿式化学法相比,其分析精度差不多,并且有非常好的检出限,许多元素的检出限比1毫克/升还要低。

(3) ICP-AES法采用相应的进样技术能够直接分析液态样品。

(4)shou先,ICP-AES法为一种发射光谱分析方法,能够同时测定多元素。发射光谱分析方法仅需使得待测原子处在激发状态,就能够将各自特征谱线同时发射出并且能够同时进行测定。ICP-AES仪器不管是单道扫描亦或者是多道直读仪器,都能够在同一试样溶液中同时对30~50个,甚至更多元素进行测定。当然,并不是所有元素在实际的应用中使用ICP-AES法进行测定均非常的方便,依然有些元素相较于使用ICP-AES法测定,采用其它分析方法能够获得更加有效的结果。就算这样,ICP-AES法为元素分析方法中zui有效的一个。

(5)ICP光源的光源的光相当的薄,有较小的自吸现象,因此ICP-AES法校正曲线的线性范围能够达到5-6个数量级,有些仪器甚至能够达到7~8个数量级,也就是

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等离子体发射光谱仪发展
电感耦合等离子发射光谱仪发展

一定程度上被电离(电离度比0.1%要大)的一种气体,其中阳离子与电子的浓度处于平衡状态,从宏观上来讲,是一种呈电中性的物质。利用电感耦合等离子体作为激发光源,通过处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线分析待测元素的仪器,被称为电感耦合等离子发射光谱仪。待测元素原子的能级结构有所差异,所以发射谱线的特征也不一样,以此为依据能够实现样品的定性分析;而待测元素原子的浓度不相同,所以发射强度也会有所差异,从而能够使元素的定量测定得以实现。

发展

在现今这个时代,精确、简捷、易用,且具有非常高的分析速度为ICP-AES仪器的发展趋势。实际工作的需求及效率获得越来越多的关注与重视,使用者不再需要耗费过多的时间和精力用于仪器的调整,从而可以在分析测定工作上获得更多的精力,使ICP变成一个操作便捷,非常通用的实用工具。并且仪器的适配能力更加的多样化。能够按照实际工作需要来对不同的配置加以选择。例如、氢化物发生器、超声雾化器、自动进样器固体进样、流动注射进样,、无机、有机样品油样分析,全波段覆盖、分段扫描以及实现垂直观测、水平观测、双向观测多种配置形式在同一台仪器上均能够实现,并且能够按照需求随时升级,一机多能,gao效易用的作用真正地达到。新型的ICP商品仪器对前几代仪器的优点加以综合,调整了仪器的结构、控制和软件功能等,将新一代的ICP仪器推出。因为普遍使用了高集成固体检测器,引入高配置计算机,使其具备了更加紧凑的结构以及更加完善的功能,并且在对数据的通用性以及控制的可靠性上均有了质的飞跃。

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等离子体发射光谱仪应用
电感耦合等离子发射光谱仪应用分类

电感耦合等离子发射光谱仪,是指以电感耦合等离子体作为激发光源,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仪器。

分类

医药食品类

(1)保健品及生物制品中的营养成分和有害成分等 

(2)食品及其包装材料中的微量元素、重金属、有害物质和其它营养成分 

(3)中西药及其包装材料中的有效成分、抗生素、农药残留物、微量元素以及有害重金属。

(4)生物组织中的重金属、微量元素和有机成分 

环境与安全类

(1)玩具、儿童用品及其包装材料中的汞、铅、镉、铬、钡、砷、锑等有害重金属

(2)肥料中的铁、锰、铬、铅、镉、汞以及砷等重金属及微量元素

(3)化妆品、洗涤剂及其包装材料中的铅、汞、砷等有害成分。

(4)分析食具容器、包装材料的有害物质和成分。

(5)室内空气中的氡、可吸入颗粒物、氨、二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物以及甲醛。

(6)矿泉水、饮用水、污水等水中的BOD、COD、磷酸根离子、硝酸根离子、氯离子、氟离子、硫酸根离子、阴阳离子以及有害重金属等。

材料类

(1)医liao器械及其包装材料中的化学成分和有害物质。

(2)电子、通讯材料及其包装材料中的有机污染物和无机污染物。

(3)室内装饰、装修材料中的二甲苯、甲苯、苯、挥发性有机化合物、游离甲醛以及可溶性重金属等。

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