EN

طیف سنجی پلاسمای جفت شده القاییICP

طیف سنجی پلاسمای جفت شده القاییICP

تاریخ 1397/08/07 تعداد بازدید 3400

طیف‌سنجی پلاسمای جفت‌شده القایی (به انگلیسی: Inductively Coupled Plasma)
از جمله روش‌های طیف‌سنجی گسیلی اتمی است که در آن از طریق جریان الکتریکی برای تغییر میدان مغناطیسی متغیر با زمان برای ایجاد القای الکترومغناطیسی و پدیدآوردن محیط گرم پلاسما استفاده می شود. اتم‌سازی در این روش به کمک پلاسمای تولید شده توسط یک گاز نجیب (عمدتا آرگون و در موارد محدودی از گاز هلیم) صورت می‌گیرد.
استفاده از گاز آرگون برای تولید پلاسما به دو دلیل است: اولا به دلیل فراوان بودن گاز آرگون، استفاده از آن ارزان تر از بقیه گازهای نجیب است. دوما اولین پتانسیل یونش آن بالاتر از عناصری مانند هلیم، فلوئور و نئون است بنابراین واکنش الکترون‌گیری آرگون، راحت‌تر از الکترون‌گیری سایر عناصر است. در نتیجه یون فلزی مورد نظر، مدت زمان بیشتر در محیط می‌ماند.
این روش در مقایسه با روش‌های دیگر، روشی حساس‌تر، با حد تشخیص بهتر و تکرارپذیری بالاتر به خاطر دمای ثابت محیط آزمایش است. از این روش می‌توان برای تعیین مقدار بیشتر عناصر (بجز آرگون) در حد ذره در میلیون (پی‌پی‌ام یا parts-per-(million یا حتی ذره در میلیارد (پی‌پی‌بی parts-per-billion) استفاده کرد.
چون در این روش الکترودها کاملاً خارج از منطقه تحریک اتم‌ها هستند احتمال مزاحمت‌های شیمیایی در آن بسیار پایین است. زیرا محیط شیمیایی خنثی و بدون اکسیداسیون است. در نتیجه، زمان ماندگاری بالا و حساسیت اندازه‌گیری نیز بیشتر می‌شود.
از دستگاه ICP برای آنالیز عناصر فلزی بخصوص فلزات سنگین و برخی نافلزات استفاده می شود.

 

        

 

 

ICP-OES
اسپکترومتری نشری پلاسمای جفت شده القایی (ICP-OES) یکی از مهمترین روش‌های دستگاهی آنالیز عنصری است. از این روش می‌توان برای اندازه‌گیری حدود 70 عنصر از جدول تناوبی در نمونه‌های مختلفی مانند نمونه‌های خاک، آب، فلزات، سرامیک‌ها و نمونه‌های آلی استفاده کرد. اساس این روش برانگیختگی الکترون‌های عناصر مختلف در محیطی به نام پلاسما و نشر نور بعد از حالت آسایش الکترونی است. از دستگاه ICP-OES به دلیل تطبیق‌پذیری و تکرارپذیری، می‌توان نتایجی با دقت و صحت بالا به دست آورد.
در شکل زیر عناصر قابل اندازه گیری توسط روش ICP-OES که با رنگ آبی مشخص شده اند، را مشاهده می نمایید

 

کاربردهای مختلف دستگاه ICP-OES
• ردیابی مقادیر بسیار کم فلزات با اسپکترومتر پلاسمای جفت شده القائی
• آنالیز فلزات سنگین با حد تشخیص کمتر از ذره در میلیون
• آنالیز کامل سنگ، خاک و خاکستر بادی
• آنالیز نمونه های زیست محیطی مثل آب، هوا، خاک و رسوبات
• آنالیز نمونه های بیولوژیک مثل ادرار، دندان، استخوان به کمک دستگاه ICP
• صنایع پلیمر
• صنایع داروسازی

 

ICP-MS

طیف سنجی پلاسمای جفت شده القایی از جمله روش های طیف سنجی اتمی است که در آن اتمی شدن عناصر (Atomization) به کمک محیط گرم پلاسما صورت می پذیرد.
در واقع ICP-MS ترکیبی از یک منبع ICP دما بالا با یک طیف سنج جرمی می باشد. این تکنیک به صورت تجاری در سال 1983 معرفی شد. منبع ICP اتم های عناصر را در یک نمونه به یون ها تبدیل می کند. این یون ها سپس جدا شده و بوسیله طیف سنج جرمی کشف و پیدا می شود. در این روش از یونیزاسیون الکتریکی، شیمیایی و بمباران سریع اتمی استفاده نمی شود بلکه تکنیک یونیزاسیون پلاسما به کار گرفته می شود. این روش تقریبا عاری از آلودگی است زیرا الکترودها کاملا در خارج از محفظه ی واکنش می باشد.
از این تکنیک تحلیلی برای تعیین عناصر استفاده می شود. این روش در مقایسه با روش های دیگر، روشی حساس تر، با حد تشخیص بهتر و تکرارپذیری بالاتر است. روش های ICP دارای قابلیت اندازه گیری کمی محتوای عنصری یک ماده از مقیاس ppt تا درصد وزنی (wt%) می‌باشد. تنها عناصری که توسط روش های ICP قابل اندازه گیری نیستند، C، H، O، N و هالوژن ها می باشند. نمونه های جامد باید در مایع، به طور معمول محلول آبی اسیدی، حل شده و یا تجزیه شوند. دستگاه ICP-MS جرم یون های عنصر تولید شده توسط پلاسمای آرگون دما بالا را اندازه گیری می کند. یون های ایجاد شده در پلاسما از طریق نسبت جرم به بار خود جدا شده و امکان تشخیص و کمی سازی مواد ناشناخته را ایجاد می کند. ICP-MS برای محدوده وسیعی از عناصر، از حساسیت بالایی (یعنی محدودیت آشکارسازی کم) برخوردار است.
مولکول های نمونه به صورت بخار وارد قسمت یونیزه کننده دستگاه ICP می شوند. این بخش در واقع مولکول ها را می شکند و یونیزه می کند. از روش ICP-MS برای کشف عناصر نادر در زمین به جهت دقت و رزولوشن بالا استفاده می شود. همچنین برای رسوب، خاک و نمونه های سنگی، بیولوژیکی و نمونه های ارگانیک نیز به کار گرفته می شود.

 

 

توانایی های دستگاه
• آنالیز ایزوتوپی عناصر
• حد تشخیص در محدوده ppb
• آنالیز همزمان بیش از ۷۰ عنصر
• حذف تداخلات پلی اتمی با تکنیک DRC
• مصرف حجمی کم نمونه
• تعیین همزمان تمامی عناصر
• در طیف جرمی، امکان تداخل عناصر شبکه ای رایج و سایر انواع مولکولی با اندازه گیری برخی عناصر وجود دارد.
محدودیت های این روش:
• حل کردن نمونه های جامد و رقیق سازی بیشتر نمونه ها نسبت به تکنیک های دیگر
• خطا در اندازه گیری عناصری با غلظت بالا


روش های هضم یا انحلال نمونه جهت خوانش با دستگاه ICP -OES و ICP-MS به 3 روش انجام می شود.
1) روش هضم 4 اسید 
2) روش هضم 4 اسید به روش USGS آمریکا
3) روش هضم Aquaregia یا تیزاب سلطانی

نظرات:

loader

تحقیقات معدنی خود را به ما بسپارید

شرکت کانساران بینالود
© کلیه حقوق و محتوای این سایت متعلق به شرکت کانساران بینالود می باشد .
طراحی، پیاده سازی و پشتیبانی توسط اینتک