ICP-OES
ICP-OES
دستگاه ICP-OES
سوالات متداول ICP-OES شامل اصول ICP-OES ، دستگاه ICP-OES و تجزیه و تحلیل ICP-OES
طیف سنجی انتشار نوری پلاسما به روش القایی (ICP-OES) یک روش تحلیلی است که برای تعیین میزان عناصر خاص در یک نمونه استفاده می شود.
اصل ICP-OES از این واقعیت استفاده می کند که اتم ها و یون ها می توانند با جذب انرژی الکترون ها را از حالت پایه به حالت برانگیخته منتقل کنند.
در ICP-OES ، منبع این انرژی گرمای حاصل از پلاسمای آرگون است که با 10 هزار کلوین کار می کند.
اصل ICP-OES به اتمهای برانگیخته متصل می شود که هنگام انتقال به سطح انرژی پایین تر ، در طول موجهای خاص نور آزاد می کنند.
با بازگشت الکترون از سطح انرژی بالاتر به سطح انرژی پایین تر ، معمولاً حالت پایه ، نوری با طول موج بسیار خاص ساطع می کند.
نوع اتم یا یون (یعنی کدام عنصر است) و سطح انرژی الکترون بین آنها در حال حرکت است ، طول موج نور ساطع شده را تعیین می کند.
مقدار نوری که در هر طول موج آزاد می شود متناسب با تعداد اتم ها یا یون های انتقال دهنده است.
قانون Beer Lambert رابطه بین شدت نور و غلظت عنصر را توصیف می کند.
بیایید به یک مثال از اصل دستگاه ICP-OES نگاهی بیندازیم.
نمودار سطوح انرژی را در اتم سرب (Pb) نشان می دهد.
انرژی حاصل از گرمای پلاسما باعث می شود که الکترون ها “تهیج” شده و به سطوح بالاتر انرژی منتقل شوند.
مقدار انرژی مورد نیاز برای حرکت الکترونها بین سطوح مربوط به طول موجهای بسیار خاص نور است.
همانطور که نمودار نشان می دهد ، انتقال الکترون از حالت پایه به اولین سطح انرژی (E1) به انرژی معادل نور در 283.3 نانومتر نیاز دارد. طول موج 283.3 نانومتر در قسمت ماوراlet بنفش (UV) طیف الکترومغناطیسی است.
برای انتقال الکترون از حالت زمین به سطح انرژی دوم (که با هسته فاصله بیشتری دارد) انرژی بیشتری لازم است.
این انتقال به انرژی بیشتری نیاز دارد ، معادل یک فوتون نور در 261.4 نانومتر ، که بیشتر در طیف UV قرار دارد.
همانطور که از نمودار نشان داده شده است ، بسته به اینکه الکترون از کدام سطح انرژی برمی گردد ، سرب در 283.3 ، 261.4 ، 217.0 و 202.2 نانومتر نور ساطع می کند.
طیف الکترومغناطیسی
وقتی الکترونهای برانگیخته در یک اتم سرب به حالت پایه برمی گردند ، در آن طول موج های بسیار خاص نور منتشر می کنند.
اصل ICP-OES میزان نور ساطع شده را در هر طول موج اندازه گیری می کند و از این اطلاعات برای محاسبه غلظت سرب در نمونه استفاده می کند.
برای کالیبراسیون ICP-OES ، محلولهای حاوی مقادیر مشخص از هر عنصر اندازه گیری می شوند.
از این داده ها ، یک منحنی کالیبراسیون ایجاد می شود.
منحنی کالیبراسیون رابطه بین شدت نور ساطع شده در یک طول موج خاص و غلظت عنصر در محلول را تعیین می کند.
دستگاه ICP-OES چگونه کار می کند؟
1-اتمها یا یونهای هیجان انگیز با استفاده از یک پلاسمای آرگون
2-اندازه گیری شدت نور ساطع شده هنگام بازگشت الکترونها در اتمها یا یونها به حالت پایه ، یا انرژی کمتری ، 3-محاسبه غلظت عناصر خاص در یک محلول ، براساس کالیبراسیون نمودار
دستگاه ICP-OES شامل موارد زیر است:
1-یک سیستم تزریق و مه ساز نمونه
2-مشعل پلاسما و منابع گاز مرتبط با آن
3-یک ژنراتور فرکانس رادیویی
4-یک طیف سنج نوری – اسپکترومتر نوری
5-دتکتور CID یا CCD و یا SCD و لوازم الکترونیکی مرتبط
6-کنترل ، جمع آوری داده ها و تجزیه و تحلیل ابزار رایانه ای
سیستم تزریق نمونه – نبولایزر
نبولایزر نمونه مایع را به یک آئروسل خوب تبدیل می کند
نمونه مایع به داخل نبولایزر پمپ می شود که با استفاده از جریان گاز آرگون ، مایع را به یک آئروسل خوب تبدیل می کند.
این آئروسل به محفظه اسپری ( اسپری چمبر ) می رود ، جایی که قطرات بزرگتر از آئروسل خارج می شوند. باقیمانده آئروسل در مشعل پلاسما ادامه می یابد.
مشعل پلاسما از سه لوله شیشه ای متحدالمرکز تشکیل شده است. گاز آرگون بین دو لوله بیرونی جریان دارد. جریان الکتریکی از سیم پیچ فلزی اطراف مشعل شیشه ای عبور می کند. جریان یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند.
جرقه ای که در جریان گاز آرگون تخلیه می شود ، باعث ایجاد پلاسما می شود. انرژی از سیم پیچ فلزی اطراف مشعل به درون آرگون منتقل می شود و باعث حفظ پلاسما می شود.
جریان دیگری از گاز آرگون آئروسل نمونه را از وسط مشعل پلاسما حمل می کند. گرمای پلاسما حلال موجود در نمونه را تبخیر می کند.
گرما همچنین مولکول های نمونه را به اتم و یون شکسته و انرژی تحریک الکترون ها را در اتم ها و یون ها فراهم می کند و آنها را به سطوح بالاتر انرژی می رساند.
دستگاه ICP OES – چگونه فلزات را آنالیز می کند؟
مراحل اصلی در تجزیه و تحلیل ICP-OES عبارتند از:
عناصر موجود در نمونه مورد اندازه گیری انتخاب می شوند.
به عنوان مثال ، گوگرد (سولفور ) ، سرب (Pb) و فسفر (P).
محلولهای نمونه ها با استفاده از تکنیکهای متداول تجزیه و تحلیل کمی مواد شیمیایی تهیه می شوند.
مجموعه ای از محلول های کالیبراسیون تهیه شده است.
هر محلول شامل غلظتهای دقیقاً شناخته شده عناصر آنالیت – S ، Pb و P در این مثال است.
دامنه غلظت ها برای هر عنصر در مجموعه انتخاب شده است تا شامل غلظت مورد انتظار آن عنصر در محلول های نمونه باشد (اگر این مشخص باشد).
مرحله بعدی در تجزیه و تحلیل ICP-OES ارائه محلول های کالیبراسیون و محلول های نمونه به داخل پلاسما و اندازه گیری شدت نور در خطوط تحلیلی مناسب است.
برای سولفور یا گوگرد خط تحلیلی ممکن است 181.972 نانومتر ، برای سرب 220.253 نانومتر و فسفر 213.618 نانومتر باشد.
نمودارهای کالیبراسیون برای هر عنصر از شدت انتشار محلول های کالیبراسیون تهیه می شوند.
غلظت عناصر در هر محلول نمونه از نمودارهای کالیبراسیون تعیین می شود.
سپس غلظتهای موجود در نمونه اصلی از غلظتهای اندازه گیری شده عناصر موجود در محلول نمونه و عامل رقت شناخته شده محاسبه می شوند.
تجزیه و تحلیل ICP-OES نتایجی را ارائه می کند که غلظت عناصر انتخاب شده را نشان می دهد ، به طور معمول در میکروگرم در لیتر یا میلی گرم در لیتر.
دستگاه ICP Varian Vista MPX در سال 2006 تولید آن متوقف شده است ( ( Discontinued
تاریخچه تولید دستگاه ICP-OES Varian کمپانی واریان
ICP Varian Vista PRO
VARIAN ICP 720
VARIAN ICP 725
VARIAN ICP 730
VARIAN ICP 735
تاریخچه تولید دستگاه ICP-OES Agilent کمپانی اجیلنت
710 Series ICP-OES Agilent
ICP-OES Agilent 5100
تاریخچه تولید دستگاه ICP-OES کمپانی پرکین المر
ICP5000 – آنالیز 3 عنصر در دقیقه – اولین دستگاه icp perkin elmer در سال 1970
ICP5500 – آنالیز 20 عنصر در دقیقه
ICP6000 & ICP6500
ICP optima 3000 & ICP optima 3000 – اولین دستگاه ICP با دتکتور Solid State
ICP optima 4000 & ICP optima 4300
ICP optima 5000 & ICP optima 5300
ICP optima 7000 & ICP optima 7300
ICP optima 8000 & ICP optima 8300
ICPAvio 220 Perkin Elmer
ICP Avio 560 Perkin Elmer
کلیدواژه : icp-oes , icp , حد تشخیص icp , انواع دستگاه icp , روش کار دستگاه icpoes , اصول دستگاه icp , سوالات متداول ICP-OES , اصول ICP-OES ، دستگاه ICP-OES , تجزیه و تحلیل ICP-OES , تفاوت icp با دستگاه جذب اتمی , icp varian , icp agilent , icp perkin elmer , icpoes واریان ,
دیدگاهتان را بنویسید