14.12 : Spektroskopia emisyjna atomowa z indukcyjnie sprzężoną plazmą: zasada

Plazma sprzężona indukcyjnie (ICP) jest najszerzej stosowanym źródłem plazmy w spektroskopii emisyjnej atomowej (AES), znanej również jako spektroskopia emisyjna plazmy sprzężonej indukcyjnie (ICP-OES). Źródło ICP lub palnik składa się z trzech koncentrycznych rur kwarcowych z przepływającym przez nie gazem argonowym. Iskra z cewki Tesli inicjuje jonizację argonu, generując plazmę o wysokiej temperaturze.

Jony i elektrony wytworzone w procesie oddziałują z zmiennym polem magnetycznym tworzonym przez chłodzoną wodą cewkę indukcyjną zasilaną przez generator wysokiej częstotliwości. Ta interakcja prowadzi do nagrzewania omowego, które formuje plazmę o wysokiej temperaturze, zapewniając optymalne warunki do analizy pierwiastkowej.Wprowadzenie próbki w ICP-AES może być realizowane na różne sposoby, takie jak koncentryczny nebulizator szklany lub elektrotermiczne odparowanie. W pierwszym przypadku próbka jest transportowana dzięki efektowi Bernoulliego za pomocą szybko przepływającego argonu, tworząc drobne kropelki, które trafiają do plazmy. W drugim przypadku próbka jest odparowywana w piecu, a następnie wprowadzana do plazmy za pomocą strumienia argonu.

Konfiguracje spektrometrów ICP obejmują oglądanie promieniowe lub osiowe. Plazma zorientowana poziomo, oglądana osiowo jest idealna do analiz o wysokiej czułości. Posiada unikalny interfejs chłodzonego stożka (CCI), który zapobiega uwzględnianiu przez optykę chłodniejszego ogona plazmy, zmniejszając zakłócenia i poprawiając tolerancję systemu na wysokie stężenie rozpuszczonych ciał stałych. Plazma zorientowana pionowo, oglądana promieniowo nadaje się do trudnych zastosowań, takich jak analiza olejów, rozpuszczalników organicznych, roztworów geologicznych/metalowych i roztworów o wysokiej zawartości całkowitych rozpuszczonych ciał stałych (TDS).

Izotermiczne kontury przedstawiają zakres temperatur, na jakie są narażone atomy próbki w plazmie podczas ich czasu przebywania przed dotarciem do punktu obserwacji. Dzięki temu uzyskuje się bardziej kompletną atomizację oraz mniejsze interferencje chemiczne. Źródło plazmowe w AES zapewnia liczne zalety, w tym chemicznie obojętną atomizację, równomierny rozkład temperatur, liniowe krzywe kalibracyjne w szerokim zakresie stężeń oraz znaczną jonizację, co czyni je doskonałym wyborem do zastosowań w ICP-MS.