電感耦合等離子發(fā)射光譜儀ICP-OES,是指以電感耦合等離子體作為激發(fā)光源,根據(jù)處于激發(fā)態(tài)的待測元素原子回到基態(tài)時發(fā)射的特征譜線對待測元素進行分析的儀器。待測元素原子的能級結(jié)構(gòu)不同,因此發(fā)射譜線的特征不同,據(jù)此可對樣品進行定性分析;而待測元素原子的濃度不同,因此發(fā)射強度不同,可實現(xiàn)元素的定量測定。
ICP發(fā)射光譜分析過程主要分為三步:激發(fā)、分光和檢測。
(1)利用等離子體激發(fā)光源使試樣蒸發(fā)汽化,離解或分解為原子狀態(tài),原子可能進一步電離成離子狀態(tài),原子及離子在光源中激發(fā)發(fā)光。
(2)利用光譜儀器將光源發(fā)射的光分解為按波長排列的光譜。
(3)利用光電器件檢測光譜,按測定得到的光譜波長對試樣進行定性分析,按發(fā)射光強度進行定量分析。
電感耦合等離子發(fā)射光譜儀檢測分析的特點:
(1)應(yīng)用范圍寬:可以測定70多種元素。
(2)多元素同時檢測能力:可以同時測定一個樣品中的多種元素。每一個樣品一經(jīng)激發(fā)后,不同元素都發(fā)射特征光譜,這樣就可同時測定多種元素。
(3)選擇性好:每種元素因原子結(jié)構(gòu)不同,發(fā)射各自不同的特征光譜。在分析化學(xué)上,這種性質(zhì)上的差異,對于一些化學(xué)性質(zhì)極相似的元素具有特別重要的意義。例如鈮和鉭、鋯和鉿、幾十種稀土元素用其他方法分析都很困難,而發(fā)射光譜分析可以毫無困難地將它們區(qū)分開來并加以測定。
(4)檢出限低:一般光源可達10~0.1ug/g(或ug.cm3),絕對值可達1~0.01ug.電感耦合高頻等離子體(ICP)檢出限可達ng/g級。
(5)準確度較高:一般光源相對誤差約5%~10%,ICP相對誤差可達1%以下。
(6)試樣消耗少。
(7)ICP光源校準曲線線性范圍寬,可達4~6個數(shù)量級,可以測定元素各種不同含量(高、中、微含量)。
(8)常見的非金屬元素如氧、硫、氮、鹵素等譜線在遠紫外區(qū),目前一般的光譜儀尚無法檢測;還有一些非金屬元素,如Te等,由于其激發(fā)電位高,靈敏度較低。