icp光譜儀ICP-AES的原理
更新時間:2023-06-13 點擊次數:2865
icp光譜儀是統稱icp電感耦合等離子體發(fā)射譜儀,其作用相信內行人熟悉,用于測定各種物質(可溶于鹽酸、硝酸、氫氟酸等)中常數、微量、微量元素的含量。定制操作以實現軟件控制;在客戶設置軟件并放置樣品后,軟件將自行測試,為客戶節(jié)省大量分析時間。
icp光譜儀ICP-AES的原理是根據原子發(fā)射光譜測定物質的化學成分。不同的物質是由不同元素的原子構成的,但原子中都含有結構緊密的原子核,不斷運動的電子圍繞著核旋轉。各電子處于一定的能級,具有一定的能量。通常,原子處于穩(wěn)定狀態(tài),其能量較低,這種狀態(tài)稱為基態(tài)。原子在外部的能量作用下變成氣體原子,將氣體原子外側的電子激發(fā)成高能狀態(tài)。當從高能級躍遷到低能級時,原子釋放出多余的能量,發(fā)射出特征譜線。通過分光相機對產生的放射線進行分散分光,按波長順序記錄在感光板上,就可以表現出規(guī)則的譜線,即光譜圖。然后根據得到的光譜圖進行定性鑒定或定量分析。
當對遍布在等離子炬外的負載感應線圈(用圓銅管或方銅管纏繞2~5圈的水冷線圈)接通高頻電源時,高頻感應電流流過線圈,產生軸向的高頻磁場。此時,使冷卻氣體Ar沿火炬管的外管內切方向流動,使輔助氣體Ar沿中層管內軸方向(或切線方向)流動,用高頻點火裝置點火,從而通過氣體觸發(fā)產生載流子(離子和電子)。
如果載流子多到足以提供氣體足夠的電導率,在與磁場方向垂直的截面上將產生環(huán)狀渦流。數百安培的強感應電流瞬間將氣體加熱到10000K,在噴嘴上形成火炬狀穩(wěn)定的等離子炬。等離子炬形成后,從內管通入載氣,在等離子炬的軸向形成通路。霧化器提供的樣品氣溶膠傳播通過該通道由載氣帶入等離子炬,進行蒸發(fā)、原子化和激發(fā),產生原子發(fā)射光譜,由檢測器檢測,對樣品中的元素進行定性和定量分析。
等離子體(Plasma)是指電離后宏觀上呈電中型的氣體。這些等離子體的力學性質(壓縮性、氣體分壓與絕對溫度成比例等)與通常的氣體相同,但由于帶電粒子的存在,電磁學性質與通常的中性氣體大不相同。電感耦合等離子體的形成:
1、高頻電流產生電磁場,通過電磁感應使電離的氣體產生感應電流,加熱氣體,將電能轉化為氣體分子、電子、離子的動能2、電火花點火,雪崩電離成等離子體;
3、穩(wěn)定的高頻電源和氣流供應,三種氣流作用:外管氣體:8-20L/min,形成等離子體冷卻;中管氣體:0-2L/min,輔助等離子體形成,保護中管;載氣:0.4-1L/min,霧化樣品,保護中心管;
高頻電感耦合等離子體(ICP)的優(yōu)點:
(1)可以迅速且同時進行多元素分析;
(2)靈敏度高,每毫升微克級;
(3)基質效應低,容易建立分析方法;
(4)標準曲線具有較寬的線性動態(tài)范圍;
(5)具有較好的準確度和重復性。