14.12 : Espectroscopia de Emissão Atômica com Plasma Indutivamente Acoplado: Princípio

O plasma indutivamente acoplado (ICP) é a fonte de plasma mais amplamente utilizada na espectroscopia de emissão atômica (AES), também conhecida como Espectroscopia de Emissão Óptica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-OES). A fonte de ICP, ou tocha, consiste em três tubos de quartzo concêntricos com gás argônio fluindo através deles. Uma faísca de uma bobina de Tesla inicia a ionização do argônio, gerando um plasma de alta temperatura.

Os íons e elétrons produzidos interagem com o campo magnético flutuante criado por uma bobina de indução resfriada a água alimentada por um gerador de radiofrequência. Essa interação leva ao aquecimento ôhmico, formando um plasma de alta temperatura e fornecendo um ambiente ideal para análise elementar. A introdução de amostras em ICP-AES pode ser obtida usando diferentes métodos, como um nebulizador de vidro concêntrico ou vaporização eletrotérmica. No primeiro, a amostra é transportada pelo efeito Bernoulli com a ajuda de gás argônio de alta velocidade, formando gotículas finas que entram no plasma. No último, a amostra é vaporizada em um forno antes de ser introduzida no plasma por meio de um fluxo de argônio.

As configurações para espectrômetros ICP incluem visualização radial ou axial. O plasma orientado horizontalmente e visualizado axialmente é ideal para análises de alta sensibilidade. Ele apresenta uma interface de cone resfriado (CCI) exclusiva que impede que a óptica considere a cauda do plasma mais fria, reduzindo interferências e melhorando a tolerância do sistema a altos níveis de sólidos dissolvidos. O plasma orientado verticalmente e visualizado radialmente é adequado para aplicações desafiadoras, como a análise de óleos, solventes orgânicos, digestões geológicas/metálicas e soluções com altos teores de sólidos dissolvidos totais (TDS).

Os contornos isotérmicos descrevem a variação de temperaturas experimentadas pelos átomos da amostra no plasma durante seu tempo de permanência antes de atingir o ponto de observação. Isso resulta em atomização mais completa e menos interferências químicas. A fonte de ICP em AES oferece inúmeras vantagens, incluindo atomização quimicamente inerte, distribuição uniforme de temperatura, curvas de calibração linear em uma ampla faixa de concentrações e ionização significativa, tornando-a uma excelente escolha para aplicações de ICP-MS.