Эмиссионный спектрометр с ИСП (ИСП-АЭС/ИСП-ОЭС)
Эмиссионный спектрометр с ИСП (ИСП-АЭС/ИСП-ОЭС)
Атомно-эмиссионная спектроскопия с индуктивно связанной плазмой (ИСП-АЭС), также называемая оптической эмиссионной спектроскопией с индуктивно связанной плазмой (ICP-OES), является аналитическим методом, используемым для обнаружения химических элементов. Это тип эмиссионная спектроскопия который использует индуктивно связанную плазму для получения возбужденных атомов и ионов, которые испускают электромагнитное излучение на длинах волн, характерных для определенного элемента. Плазма представляет собой высокотемпературный источник ионизированного исходного газа (часто аргона). Плазма поддерживается и поддерживается индуктивной связью от электрических катушек на частотах мегагерц. Температура источника находится в диапазоне от 6000 до 10,000 XNUMX К. Интенсивность излучений от различных длин волн света пропорциональна концентрациям элементов в образце.
Оптическая эмиссионная спектроскопия с индуктивно связанной плазмой (ИСП-ОЭС) это аналитический метод, используемый для определения содержания определенных элементов в образце. Принцип ICP-OES использует тот факт, что атомы и ионы могут поглощать энергию для перемещения электронов из основного состояния в возбужденное.
Разница между ICP-AES и ICP-OES заключается в том, что ICP-AES проверяет каждый элемент по отдельности, тогда как ICP-OES проверяет все элементы одновременно.
ИСП-АЭС
ICP-OES
ДвтСтруктуры ИСП-АЭС/ИСП-ОЭС
ИСП-АЭС часто используется для анализа микроэлементов в почве, и именно по этой причине он часто используется в судебной экспертизе для установления происхождения образцов почвы, найденных на месте преступления или у жертв и т. д. Взятие одного образца из контрольной пробы и определение состава металла, а также взятие образца, полученного из улик, и определение состава металла позволяет провести сравнение. Хотя доказательства из почвы не могут быть единственными в суде, они, безусловно, усиливают другие доказательства.
ICP-OES может даже обнаруживать множество неметаллов, что является ограничением других подобных методов, включая AAS и AFS. Кроме того, ICP-OES может использоваться для одновременной идентификации нескольких элементов. Это еще одно важное преимущество по сравнению с AAS и AFS, оба из которых могут обнаруживать только один элемент за раз.
Применение ИСП-АЭС/ИСП-ОЭС
ИСП-АЭС хорошо подходит для широкого спектра типов образцов, включая жидкости, твердые вещества и газы. Часто используется для анализа сложных матриц. Например:
- Геологический и горнопромышленный анализ: ICP-AES может обрабатывать геологические, горнодобывающие и редкоземельные элементы. Анализ геологических образцов, включая горные породы, руды и минералы, для определения элементного состава и выявления ценных или экономически значимых элементов. Многие шахты используют ICP-OES для проверки чистоты извлеченных руд марганца, никеля или драгоценных металлов.
- Металлургия и материаловедение: Контроль качества и анализ металлов и сплавов в таких отраслях, как металлургия, обрабатывающая промышленность и аэрокосмическая промышленность, для определения состава сплавов и примесей.
- Анализ окружающей среды: Определение следов металлов и неметаллов в образцах окружающей среды, таких как почва, вода и воздух, для мониторинга загрязнения и соблюдения экологических норм.
ICP-OES обычно используется для жидких образцов, что делает его отличным выбором для рутинных анализов в таких областях применения, как испытания окружающей среды, металлургия и контроль качества. Например:
- Рутинный элементный анализ: Широко используется для рутинного анализа различных жидких образцов при контроле качества, производстве и в промышленных целях.
- Металлургический анализ: Анализ металлов и сплавов в металлургии, литейном производстве и производственных процессах для контроля качества и характеристики материалов.
- Мониторинг окружающей среды: Мониторинг и анализ проб окружающей среды, включая воду и почву, для обнаружения и количественного определения микроэлементов и загрязняющих веществ.
- Петрохимический анализ: Анализ нефтехимических продуктов, включая топливо, смазочные материалы и химикаты, для контроля качества и соответствия. Нефтехимия также использует ICP-OES для переработки нефти и производства смазочных масел, а также для некоторых приложений, таких как анализ износа металлов в масле, что позволяет проводить профилактическое обслуживание двигателей (карьерные самосвалы, самолеты и т. д.).
Принцип работы ИСП-АЭС/ИСП-ОЭС
ВЧ-генератор подает высокочастотную энергию на трехконцентрическую кварцевую горелку через индукционную катушку для создания высокочастотного осциллирующего электромагнитного поля; Ar выдувается из внешнего слоя кварцевой трубки и заряжается посредством высоковольтного разряда, эти заряженные частицы совершают возвратно-поступательные движения в высокочастотном электромагнитном поле и сталкиваются с другими атомами Ar, образуя еще больше заряженных частиц, в конечном итоге генерируя плазму Ar (6000 К～8000 К) с повышением температуры.
Аэрозоль, образующийся при прохождении водного образца через распылитель, возбуждается характерными линиями элементов при высокой температуре, поступая в центральный канал кварцевой горелки, который правильно позиционирован относительно пикселей детектора CID с использованием источника плазмы и полихроматора для спектроскопической визуализации, и преобразует спектральную интенсивность в сигнал, передает на компьютер для обработки данных и, наконец, распечатывает результат.
Как выбрать модель?
Пользователю необходимо указать область применения, какой образец необходимо протестировать, какие элементы необходимо обнаружить, каков уровень обнаружения, ppm или ppb и т. д. Затем мы порекомендуем подходящую модель продукта.
Какой инструмент выбрать?
Выберите AAS если:
- Вам необходимы точные данные по содержанию металлов в ppm/ppb.
- Бюджет ограничен
- Вы проверяете по одному элементу за раз.
Выберите ICP-OES если:
- Необходимо провести многоэлементный анализ (10–40 элементов на образец).
- Вам нужна более высокая пропускная способность.
- Вы проводите тестирование образцов из экологических, горнодобывающих, химических или контрольно-качественных областей.
Выберите ICP-MS если:
- Вам необходимы сверхнизкоконцентрированные тяжелые металлы (As, Hg, Pb, Cd).
- Вы работаете в области питьевой воды, безопасности пищевых продуктов, токсикологии и лабораторий высокочистой очистки.
Выберите XRF если:
- Вы проводите анализ твердых веществ, руд, металлов, сплавов, покрытий.
- Вам необходимы неразрушающие методы контроля, не требующие предварительной подготовки.
- В жидкостях не требуется обнаружение с точностью ниже ppm.
Выберите УФ-Вид если:
- Для получения информации о металлах с помощью реагентов потребуется всего несколько металлов.
- Бюджет очень ограничен
- Вы проводите анализ Fe, Cr⁶⁺, Cu, Mn, Zn, Ni в воде.
Почему выбирают нас для ИСП-АЭС/ИСП-ОЭС?
Внешний вид конструкции и основные компоненты ИСП-АЭС
Прибор в основном состоит из следующих основных частей: хост-система управления, система согласования мощности, система впрыска и т. д. Подробности следующие:
1) Схема внутреннего устройства прибора
- Спектроскопическая система
- Основная система управления
- Матчер
- Мобильная платформа
- Система защиты охлаждающего водного пути
- Модуль газового маршрута
- Твердотельный ВЧ-источник питания
2) Автоматическая система наблюдения и регулирования
Автоматическая платформа наблюдения и регулировки: Автоматическая платформа наблюдения имеет двунаправленную регулировку осей X и Y, автоматическое управление с помощью компьютерного программного обеспечения, используемое для регулировки размера положения центра пламени для достижения наилучшего положения наблюдения.
3) Система отбора проб (Система впрыска в основном включает в себя: распылитель, двухцилиндровую камеру туманообразования, плазменный газ, газ-носитель, вспомогательный газ, трубку горелки и перистальтический насос.)
- высокочастотная катушка
- Трубка горелки
- Устройство для фиксации трубы горелки
- Распылительное устройство
- Распылительная камера
- Конус линзы
- Вспомогательный газовый и плазменный газовый стык
- Вход газа перистогенного насоса
- Вход газа
Этапы работы ИСП-АЭС
- Процесс работы прибора
- Блок-схема работы программного обеспечения
Интерфейс программного обеспечения/Результаты испытаний ICP-AES
Основной интерфейс программного обеспечения разделен на семь частей: файл, управление, настройка, анализ и измерение, управление данными, система и справка.
Как установить ICP-AES?
На задней панели ICP-AES слева направо расположены главный разъем питания ICP, заземляющий провод, вход и выход охлаждающей воды (две части), входы плазменного газа и газа-носителя.
- Принципиальная схема размещения ИСП-АЭС в лаборатории.
- Схема электропроводки установки автоматического выключателя
- Принципиальная схема установки вытяжного оборудования
Ежедневное обслуживание и меры предосторожности для ICP-AES/ICP-OES
- Температура окружающей среды: Нормальные требования к температуре рабочей среды для ИСП-спектрометра (25℃±3℃) (скорость изменения температуры в пределах 2℃/ч). Относительная влажность: относительная влажность должна быть ниже 70% для хранения и нормальной работы. Если влажность высокая, пожалуйста, установите осушитель воздуха. Помещение чистое, сухое, без пыли, едких газов, кислотного тумана и т. д., и без вибрации на полу. Двери и окна плотно закрыты, чтобы предотвратить попадание песка и влаги. Особенно после тестирования образца (поскольку это едкий раствор, испаряющийся газ легко разъест прибор) не разрешается помещать в помещение ИСП.
- Линии электропередач: Для обеспечения безопасной работы данного прибора мощность линий электропередачи должна быть достаточной для выдерживания напряжения, в противном случае избыточное напряжение повлияет на срок службы прибора.
- Меры предосторожности при включении/выключении: Перед включением измерения необходимо заранее выполнить различные приготовления, чтобы избежать частого повреждения прибора в течение определенного периода времени. Поскольку при включении прибора мгновенный сильный удар тока может легко привести к расплавлению нити трубки или короткому замыканию между электродами и вызвать преждевременное старение трубки. Поэтому, насколько это возможно, следует минимизировать отключения во время использования.
- Давление аргона: давление аргона, используемого в ICP-AES, должно контролироваться на уровне 0.25 МПа—0.3 МПа и поддерживаться стабильным. Для проверки стабильности давления плазменного газа в течение 5–10 минут после каждого открытия. Если есть какие-либо колебания давления, оператор должен немедленно отключить газ и проверить причину, а затем снова включить газ после устранения неполадок.
- Установка деталей: Для замены деталей, установленных на рабочей катушке (например, горелки), необходимо отключить источник питания высокого напряжения (или источник питания ICP). При выполнении технического обслуживания силового блока оператор должен отключить его на 30 минут, прежде чем приступать к работе с ним, чтобы избежать разрядки высоковольтной электрической энергии, хранящейся в конденсаторе фильтра высокого напряжения, что может привести к повреждению оборудования или травмам персонала.
