1、Spectro CirOS ICP 光谱仪光谱仪:培训课程培训课程Spectro Shanghai OfficeInductively Coupled Plasma ICP（电感耦合等离子体）（电感耦合等离子体）-ICPInductively Coupled Plasma-ICP发射光谱仪原理发射光谱仪原理检测器检测器激发态激发态原子原子激发源激发源透镜透镜波长选择器波长选择器1.原子理论2.CirOS 仪器3.方法建立4.ICP:检查与维护5.应用Inductively Coupled Plasma-ICPInductively Coupled Plasma=ICP原子包括：包括：带正电荷的
2、质子，带正电荷的质子，带负电荷的电子和带负电荷的电子和不带电荷的中子。不带电荷的中子。中子中子质子质子电子电子原子核原子核Inductively Coupled Plasma=ICP电子跃迁到更电子跃迁到更高能级高能级原子核原子核原子核原子核 较低能级较低能级电子释放出能量电子释放出能量光量子的发射光量子的发射获得额外能量的电子会跃迁到更高的能级。当它们跃迁回原来的能获得额外能量的电子会跃迁到更高的能级。当它们跃迁回原来的能级时，就会发射出光量子。级时，就会发射出光量子。Inductively Coupled Plasma=ICPD DE=hv=hc/l lDE=两个能级之间的能量差h=6.6
3、256 x 10-27 erg secv=频率 c=光速 l=波长Inductively Coupled Plasma=ICP电压电压765432102.74.37.62SPDsp1p2p3df1S01P11D23S13P23P13P03D3.2.13F4.3.2单电子键单电子键三电子键三电子键3S4S5S6S7S3P3D4D5D6D4P5P6P7P3p13p23p34p14p24p35p15p25p36p16p26p37p17p27p34s5s6s7s8s3d4d5d6d5f4f4571.1550001000015000200002500030000350004000045000500005
4、5000600001828.12025.822852.1111828.85711.094703.005528.428806.755183.675172.703332.143329.95167.383336.6915032.73829.363091.073832.313092.973838.293096.917657.515023.315032.710812.914877.14730.16n n.cm-1Inductively Coupled Plasma=ICPG.F.Larson and V.A.Fassel.Appl.Spectrosc.33.597(1979)高阶扫描高阶扫描:5000
5、g/ml Mg低阶扫描低阶扫描:去离子水去离子水10-1010-910-410-510-610-710-8光电流光电流 A波长波长 nm220240260280300Mg II 279.55Mg II 280.27Mg I 285.213p 3P0-10d 3D3p 3P0-11d 3D3p 3P0-9d 3D3p 3P0-8d 3D3p 3P0-7d 3D3p 3P0-6d 3DMg 溶液波长扫描溶液波长扫描电磁谱电磁谱 -射线射线X-射线射线UV 可见光区可见光区 红外红外无线电波无线电波0.01 nm1 nm100 nm400-700 nm 1 mm 1 米米1 km单位 1 nm=10
6、-9 m 1=10-10 m范围 红外750 nm 可见光 :400-750 nm 紫外400 nmICP中的化学反应示意框图中的化学反应示意框图+光子发射(原子线)光子发射(离子线)激发源原子团分子原子离子液体试样固定试样雾化固定试样进样气溶胶去溶剂汽化 激发分解激发离子化能级框图能级框图离子激发态离子基态基态激发态能量原子发射离子发射激发离子化l l4l l3l l2l l1原子及离子线原子及离子线原子线n一个电子处于激发态的原子离子线n已离子化的原子n剩余的电子被激发一些元素的离子化势能一些元素的离子化势能(eV)Lit.:ZaidelEl.IIIIIIIVV1 H13.595-2 He
7、24.58154.405-3 Li5.39075.622122.427-4 Be9.32118.207153.85217.671-5 B8.29625.11937.921259.31340.1566 C11.26524.37747.86664.478392.07 N14.54529.60647.60977.497.878 O13.61535.08255.11877.28113.79 F17.42234.97962.64787.142114.2210 Ne21.55940.95863.42796.897126.4311 Na5.13847.29271.650-12 Mg7.64515.03280
8、.119109.533-13 Al5.98518.82428.442119.961154.2814 Si8.14916.33933.48945.131166.515 P10.97719.65330.15751.35665.0116 S10.35723.40535.04847.29462.217 Cl12.95923.79939.90554.45267.818 Ar15.73627.61940.68617819 K4.34031.81145.7-20 Ca6.11211.86851.20967.2-El.IIIIIIIVV21 Sc6.5612.924.75373.91391.822 Ti6.8
9、3513.627.543.23799.8423 V6.73814.226.548.56424 Cr6.76116.7-73.025 Mn7.42915.636-76.026 Fe7.8616.24030.6-27 Co7.87617.4-28 Ni7.63318.2-29 Cu7.72320.283-30 Zn9.39217.96039.70-31 Ca5.99720.50930.764.1-32 Ce8.12615.9334.21645.793.4333 As9.8120.227.29750.12362.6134 Se9.75021.69134.07842.90073.1135 Br11.8
10、4419.235.888-36 Kr13.99626.536.9468-37 Rb4.17627.4994780-38 Sr5.69311.026-39 Y6.612.420.5-7740 Zr6.95114.0324.1033.972-ICP-文献文献A.Montaser,D.W.Golightly,Inductively coupled plasmas in analytical atomic spectrometry,Verlag Chemie(1992)P.W.J.M.Boumans,Inductively coupled plasma atomic emission spectrom
11、etry,John Wiley&Sons(1987)R.K.Winge,V.A.Fassel et al.,ICP-OES:An atlas of spectral information,Elsevier(1985)从试样到分析结果从试样到分析结果:色散色散 棱镜棱镜 衍射光栅衍射光栅进样进样:v雾化器雾化器v电极电极v氢化物发生器氢化物发生器检测检测 感光板感光板 PMT 发光二极管阵列发光二极管阵列(PDA)CCD/CID分析结果分析结果数据处理数据处理 操作手册操作手册 计算机计算机激发激发 电弧电弧/火花火花 火焰火焰 辉光放电灯辉光放电灯(GDL)微波等离子体微波等离子体(MIP)
12、ICP 激光激光氧气净化管氧气净化管(CirOS left)包含紫外的光学系统包含紫外的光学系统(CirOS left top)高压发生高压发生器器(CirOS back)过滤器过滤器RF 发生器排气发生器排气(CirOS top)废液瓶废液瓶4通道蠕动泵通道蠕动泵进样系统进样系统CCD 控制控制板板紫外区循环泵紫外区循环泵OPI&炬管炬管RF 发生器控制板发生器控制板(CirOS right side)发生器发生器(SPECTRO CIROSCCD)功能:能量传递给等离子气体 免维护，27.12 MHz 最短的预热时间(15-20 min.)功率范围:700 W-1700 WRF功率影响功率
13、影响(SPECTRO CIROSCCD)ICP最低持续需求最低持续需求足够激发的能量足够激发的能量足够的背景强度以获得良好的检足够的背景强度以获得良好的检出限出限包含包含 1350 W-1450 W能适应能适应90%到到 95%的应用的应用相对发射相对发射背景背景谱线谱线功率功率发生器功率影响发生器功率影响1200 W1190 W1210 W与第一次测量相比%电磁场电磁场nRF 包含电磁场包含电磁场n首次弹性碰撞首次弹性碰撞Ar+e-Ar+2e-导致离子化导致离子化Ar+e-Ar+2e-M+e-M+2e-等离子体火炬等离子体火炬样品流入样品流入磁场磁场电感线圈电感线圈等离子等离子体体发射区发射
14、区石英炬管石英炬管氩气切线气流氩气切线气流固定模式固定模式n3 个同心石英管可拆卸模式可拆卸模式n喷管可更换:石英或氧化铝 发生器参数优化发生器参数优化冷却气流量 辅助气流量 雾化气流量(与雾化器种类有关)额外气流(如果需要的话)观测高度(对于侧向/轴向观测等离子体)发生器功率泵速级别(相对于泵速)气体流量的作用气体流量的作用n冷却冷却:7-20 L/minn辅助辅助:0-3 L/minn气溶胶气溶胶:0.5-1.5 L/min雾化器压力的影响雾化器压力的影响-30-20-10010203040ZnBaAr3 bar2.9 bar3.1 bar相对于第一次测定%EOP 端视等离子体端视等离子体
15、 端视端视(或轴向或轴向)等离子体等离子体36241571 仪器光路仪器光路2 水冷等离子体接口水冷等离子体接口3 氩气源氩气源4 羽状区羽状区5 分析区分析区6-RF 线圈线圈7 等离子体炬等离子体炬Spectro专利专利 OPI光谱仪光谱仪入射狭缝光栅出射狭缝检测器:线性 CCD 阵列SPECTRO CIROSCCD:光学系统光学系统19 CCDK 766nm Li 670nm Na 589nm 次级光栅次级光栅2400 l/mm初级光栅初级光栅 2924 l/mm460nm125nm入射狭缝入射狭缝虚拟入射狭缝虚拟入射狭缝CCD 阵列双光栅光谱仪阵列双光栅光谱仪 光栅方程光栅方程dbca
16、a=光栅常数光栅常数b=入射角入射角ic=衍射角衍射角rd=刻线距离刻线距离N=衍射级数衍射级数 nl l =d(sin i+sin r)CirOS:n=1 只收集最强的发射光只收集最强的发射光线性线性CCD芯片阵列芯片阵列特点特点:2,500 象素每个象素每个最短积分时间最短积分时间:1 ms根据信号高度自动对每个象素优化积分时间根据信号高度自动对每个象素优化积分时间自动暗电流校正自动暗电流校正 搀杂质的硅晶体吸收电子在定义的芯片区域(象素)产生电学充电 CCD芯片功能芯片功能电荷通过晶体的象素转移 CCD芯片功能芯片功能每个象素读数通过电压成比例放大及转化CCD芯片功能芯片功能试样进样系统
17、试样进样系统炬管炬管n 固定式n 可拆卸式n 耐HF雾化器雾化器n 同心n 交叉n 浆料喷雾室喷雾室 双通路喷雾室 气旋雾化室对于不同用途可以更换:水溶液,有机物,HF,浆料,.同心雾化器同心雾化器大约 25 mm大约 40 mm毛细管外壳喷嘴液体(试样)进入气体进入(侧臂)交叉雾化器交叉雾化器Ar试样改进型改进型Lichte 雾化器雾化器毛细管液体(试样)进入气体进入喷嘴GMK 雾化器雾化器可调节冲击球气体溶液到 ICP排液Babington 雾化器雾化器氩气(1 l/min)V形槽气溶胶溶液(2 ml/min)内径 0.8 mmBurgener 雾化器雾化器溶液氩气喷嘴详细图解详细图解氩气
18、试样雾室雾室 双通道双通道 排液雾化器过来的气溶胶气溶胶雾气到炬管雾室雾室 单通道单通道排液扰流器雾化器过来的气溶胶气溶胶到炬管气旋式雾化器室气旋式雾化器室雾化器气溶胶到炬管排液ICP-OES一般情况一般情况比较方法，需要校准标样与试样的基本保持一致强度强度浓度浓度背景等效浓度背景等效浓度-数值数值BEC:背景等效浓度检出限 BEC/50强度浓度BEC公式公式SBR=(强度强度(标样标样)-强度强度(光谱背景光谱背景)强度强度(光谱背景光谱背景)BEC=c(标样标样)SBRcDL =3 x RSD(光谱背景光谱背景)x BEC100123cDL =0.03 x RSD(光谱背景光谱背景)x B
19、EC4常见单位常见单位1%10 g/L1 g/L1,000 ppm1 g/kg1 ppm 1,000 ppb1 mg/L1 mg/kg1 g/L1 ppb1 g/kgInductively Coupled Plasma=ICP扫描扫描空白污染背景校正干扰Inductively Coupled Plasma=ICP光谱背景光谱背景连续背景杂散光分子键(如：OH,N2,C,ZrO,WO等)等离子体中原子、离子的谱线 (如：Ar,H,O,N等)基体元素的谱线Inductively Coupled Plasma=ICP杂散光杂散光分子键(如：OH,N2,C,ZrO,WO等)等离子体中原子、离子的谱线
20、(如：Ar,H,O,N 等)基本元素的谱线 Inductively Coupled Plasma=ICP智能分析软件智能分析软件Inductively Coupled Plasma=ICP双击这个双击这个“图标图标”进入进入前面窗口前面窗口主窗口主窗口智能分析软件智能分析软件:仪器发生器参数仪器发生器参数Inductively Coupled Plasma=ICP可以通过移动滑动条或者可以通过移动滑动条或者直接输入，然后点击按钮直接输入，然后点击按钮“Apply”所有参数立即在屏幕上更新所有参数立即在屏幕上更新智能软件智能软件:仪器发生器参数仪器发生器参数Inductively Coupled
21、 Plasma=ICP炬管位置优化炬管位置优化所有参数立即在屏幕上更新所有参数立即在屏幕上更新要求的溶液要求的溶液:2ppm Mn 智能分析软件智能分析软件:方法开发方法开发Inductively Coupled Plasma=ICP点击按钮点击按钮 然后然后 开始开始方法开发方法开发智能分析软件智能分析软件:方法开发方法开发Inductively Coupled Plasma=ICP点击点击“New”生成一个新生成一个新方法或高亮度显示一个已方法或高亮度显示一个已有方法名然后点击有方法名然后点击“OK”以修改方法以修改方法Inductively Coupled Plasma=ICP智能分析软
22、件智能分析软件:方法开发方法开发请输入方法名称请输入方法名称*Method author is optionalInductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:编辑批注编辑批注 optional从这个方向填表从这个方向填表Inductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:进样进样缺省数值缺省数值,可以根据分析要可以根据分析要求及试样管长度来改变求及试样管长度来改变Inductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:仪器参数仪器参数缺省数值缺省数值,根据试样的基体、根据试样的基体、待分析元
23、素、元素浓度、雾待分析元素、元素浓度、雾化器及雾室的类型修改化器及雾室的类型修改Inductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:测量参数测量参数缺省数值，根据方法要求及缺省数值，根据方法要求及试样中元素的浓度来修改试样中元素的浓度来修改Inductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:定义输入格式定义输入格式这里所有的东西全部由用户这里所有的东西全部由用户设计。当确认这个格式后，设计。当确认这个格式后，以后打印的数据将根据你设以后打印的数据将根据你设计的格式。计的格式。分析时数据打印分析时数据打印Inductively
24、Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:定义输出格式定义输出格式如果你想将你的数据存贮在如果你想将你的数据存贮在硬盘上，记住点击硬盘上，记住点击“Data File”给文件一个文件名给文件一个文件名Inductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:编辑选择的谱线编辑选择的谱线1.选择你要测定的元素选择你要测定的元素2.添加添加 Ar 作为监控线作为监控线(NB Ar 将变成兰色将变成兰色)3.如果需要添加内标元素（如果需要添加内标元素（s),在从元在从元素周期表中选元素的时候检查一下素周期表中选元素的时候检查一下“Reference L
25、ine（干扰线）干扰线）”(NB the element(s)is/are magenta in colour)By mouse click!双击这儿为你选双击这儿为你选定的元素选择谱定的元素选择谱线线Inductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:编辑选择的谱线编辑选择的谱线对于同样的元素，可以同时选择多于一条谱对于同样的元素，可以同时选择多于一条谱线。为为区分它们，你可以为它们指定你喜线。为为区分它们，你可以为它们指定你喜欢的名字欢的名字双击元素双击元素可编辑可编辑!Inductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:
26、编辑选择的谱线编辑选择的谱线点击按钮点击按钮“Scan(扫描）扫描）”对一到二个标准溶对一到二个标准溶液扫描，指定峰及背景校正位置液扫描，指定峰及背景校正位置(如果需要如果需要)Inductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:开始扫描开始扫描1.输入试样输入试样/标准的名称，吸入试样后，点标准的名称，吸入试样后，点击击“Start”得到扫描图得到扫描图2.重复第重复第1步直到得到所有的扫描图步直到得到所有的扫描图Inductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:开始扫描开始扫描1.指定峰和背景位置指定峰和背景位置(如果需
27、要如果需要)2.对所有要分析元素重复第对所有要分析元素重复第1步步3.完成步骤完成步骤2后，点击回到后，点击回到“Edit Line Selection（编辑选择的谱线）编辑选择的谱线）”窗口窗口记得点击记得点击“Yes”以便存贮以便存贮所有修改所有修改背景校正背景校正标样和试样的基本不匹配提高检出限水平的准确度Inductively Coupled Plasma=ICPInductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:“Pseudo”功能（功能（注注：可推算分子含量可推算分子含量）如果需要测定如果需要测定Al的氧化物成分而不是的氧化物成分而不是Al时，时，
28、可调出可调出“Pseudo”功能功能I生成生成Al2O3 方程式从方程式从Al的测定结果直接得到的测定结果直接得到f点击点击“New”生成生成Al2O3方程式方程式Inductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:“Pseudo”功能功能Al 的摩尔质量的摩尔质量=26.98O的摩尔质量的摩尔质量=15.99Al2O3的摩尔质量的摩尔质量=26.98 x 2+15.99 x 3Al2O3 的浓度的浓度=浓度浓度(Al)xAl2O3的摩尔质量的摩尔质量Al的摩尔质量的摩尔质量 输入方程式输入方程式 插入方程式插入方程式:(1)点亮方程式点亮方程式(2)点击点击
29、“Select”Inductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:“Switch（切换）切换）”功能功能优点优点:*拓宽分析的动态线性范围拓宽分析的动态线性范围规则规则:*选择一条以上的谱线放在同一个通选择一条以上的谱线放在同一个通道中道中Inductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:“Switch”功能功能点亮谱线，指定其低点和高点浓度点亮谱线，指定其低点和高点浓度(也即是浓度范围也即是浓度范围)重复其它可选谱线重复其它可选谱线Inductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:编辑
30、选择的谱线编辑选择的谱线全部准备好后，关闭全部准备好后，关闭“Edit Line Selection”窗口，回到窗口，回到“Method Development”窗口窗口Inductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:编辑选择的谱线编辑选择的谱线现在现在，空白地方已经填满了你选择谱空白地方已经填满了你选择谱线的相关信息线的相关信息 Ar 监控线在监控线在 430nm 3 条谱线被指定为内标元素条谱线被指定为内标元素线，但现在还没有使用。线，但现在还没有使用。回到回到“Internal Standardization（内标标内标标准化）准化）”部分部分同一元
31、素的两条谱线放同一元素的两条谱线放在同一个元素通道在同一个元素通道Inductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:定义标样定义标样到到“List”生成标准溶液数据库生成标准溶液数据库当前数据库中可用的标样，可当前数据库中可用的标样，可以修改或生成新的以修改或生成新的ORInductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:定义标样定义标样点击点击 Conc.”进入浓度表进入浓度表Inductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:定义标样定义标样1.包含所有标样然后关包含所有标样然后关闭窗口
32、。闭窗口。2.在进行下一步测量标在进行下一步测量标样前记得保存方法。样前记得保存方法。Inductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:测量标样测量标样Inductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:测量标样测量标样可用标液列表可用标液列表点击点击 Yes”开始开始 Inductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:编辑回归数据编辑回归数据校准曲线信息校准曲线信息Inductively Coupled Plasma=ICP方法开发步骤方法开发步骤:完成完成点击点击“exit”回到回到“
33、Method Development”窗口窗口记得记得“Select”选择所有通过的谱线用于试样分析选择所有通过的谱线用于试样分析Inductively Coupled Plasma=ICP试样分析试样分析试样分析试样分析1.选择方法选择方法2.吸入试样后点击吸入试样后点击 F3 或图标开始或图标开始Inductively Coupled Plasma=ICPICP-OES:优缺点优缺点优点优点n多元素同时分析n在0.02-50 g/L 范围良好的检出限n精度高(r 1%)n化学干扰及蒸发干扰少n动态范围宽(5-6 个数量级)n可完全覆盖紫外区域n每个元素的分析成本低Inductively C
34、oupled Plasma=ICPICP-OES:优缺点优缺点缺点缺点n需要制备试样n光谱干扰Inductively Coupled Plasma=ICP 内标元素的选择内标元素的选择Ca II 315.86.117.0513.16 II 317.97.0513.16II 396.83.129.23SiI 212.46.62Be II 313.09.323.9613.28Sc II 361.36.543.459.99YII 371.06.513.5210.03Be I 332.16.45元素元素EIEAEI+EAEI=离子化势能 eVEA=原子化势能 eV内标内标在试样和标样中加入相同浓度的内
35、标相似.n.化学及物理特征n.谱线的激发能量 n.离子化能量n.波长范围及强度 内标内标 Be-CaCaBeCa/Be(1=100 ms)相对于首次测量相对于首次测量(grid=5%)内标内标 Y-CrCrYCr/Y相对于首次测量相对于首次测量(grid=5%)(1=100 ms)内标标准化内标标准化提高主要元素的准确度准确加入一个或几个元素到标样和试样中提高精度和准确度RSD 0.1-0.2%原子化能量离子化能量内标标准化内标标准化对于内标的要求:n必须是试样中没有的n必须是高纯高纯的n容易获得n与待测元素具有相近的离子化势能 常用内标元素:v 无机分析:Sc,Sr,Ba,Yv 有机分析:S
36、c,Y内标标准化内标标准化1.回到方法开发窗口，点击回到方法开发窗口，点击 Edit Line Selection”2.添加参比元素如添加参比元素如 IS3.点击按钮点击按钮“Reference”内标标准化内标标准化根据浓度范围、势能等指定根据浓度范围、势能等指定IS（内标）元素（内标）元素关闭关闭“Edit Line Selection”窗口，回到主窗口窗口，回到主窗口“Method Development”，可以看到一个柱状框里显示指定可以看到一个柱状框里显示指定IS的信息的信息内标标准化内标标准化与平常一样测定标样生成校准曲线，然后元素的与平常一样测定标样生成校准曲线，然后元素的强度变成
37、了强度比强度变成了强度比(也即是元素强度与内标元素强也即是元素强度与内标元素强度的比值）度的比值）标准加入法标准加入法 步骤步骤:1.按下面方法至少准备三个标样按下面方法至少准备三个标样(例如待测元素：例如待测元素：A,B&C)常量常量=x mLStd 0Std 1Std 2在每个标样中加入在每个标样中加入 相同相同 体积的未知体积的未知样品样品 Std 0Std 1Std 2 多元素的尝试多元素的尝试(A,B&C)0510ppm多元素标样的体积x*xxmL加入的未知样品yyymL总体积总体积x+yx+yx+ymL*只有基体空白溶液 标准加入法标准加入法 步骤步骤:2.选择选择“Only St
38、d Add.”生成一个新方法生成一个新方法步骤步骤:3.与平常一样创建方法与平常一样创建方法,但是按下面要求定义标样但是按下面要求定义标样不要忘记点击不要忘记点击“SPIKE”记得输入内标的浓度记得输入内标的浓度标准加入法标准加入法 步骤步骤:4.与平常一样进标样与平常一样进标样(Std 0,1,2,)校准方法校准方法 得到校准曲线得到校准曲线标准加入法标准加入法 步骤步骤:5.测量未知样品就可以得到结果测量未知样品就可以得到结果.(也即是如图所示理论图形也即是如图所示理论图形)*Advantages:v不要匹配复杂的未知基体不要匹配复杂的未知基体v可以分析浓度非常低的元素可以分析浓度非常低的
39、元素v可以同样方法生成的校正曲线测定其它相同可以同样方法生成的校正曲线测定其它相同/相近基体的未知样相近基体的未知样品品标准加入法标准加入法 用于用于ICP调节的检查表调节的检查表测量 Y(1,000 mg/L)通过BEC值看气流及能量的影响通过发生器窗口调节光轴 Inductively Coupled Plasma=ICP测量测量 Y(1,000mg/L)Inductively Coupled Plasma=ICP用于用于 ICP 调节的检查表调节的检查表辅助气流量n喷嘴顶端无积盐或积碳（有机物）雾化器(载气流量)n载气流速 喷管 附加气控制泄漏n气体连接泵管-雾化器Inductively
40、Coupled Plasma=ICP更换氧气净化管更换氧气净化管 Inductively Coupled Plasma=ICP水分析水分析典型样品典型样品:应用水 地下水 地表水 废水Inductively Coupled Plasma=ICP水分析的标准步骤水分析的标准步骤美国环保署nEPA 200.7 及 EPA 200.15n30个元素的测量步骤n检查实验室条件n步骤包括SPECTRO 智能分析德国标准方法nDIN 38406 及 DIN 38414n33个元素的检测Inductively Coupled Plasma=ICP盐的分析盐的分析NaCl,KCl,FeCl3,.等中的杂质合适
41、的进样系统Inductively Coupled Plasma=ICP有机物的分析有机物的分析发动机油中的磨损金属添加剂(Ca,Mg,Zn,P)汽油中的Pb残留燃油中的Na 和 K 用过的油中的Cl 和 SInductively Coupled Plasma=ICP有机物分析有机物分析特殊安排特殊安排-更高的能量-更高的辅助气-更高的冷却气流-添加氧气(最好的辅助气)-准确选择谱线(C-,CH-谱带)Inductively Coupled Plasma=ICP金属分析金属分析Fe,Cu,Al中痕量元素合金中的元素贵金属灵敏度合金元素的准确度选择合适的谱线Inductively Coupled
42、Plasma=ICP金属分析的精密度和准确度金属分析的精密度和准确度内标动态背景校正定标试验Inductively Coupled Plasma=ICP超声雾化器超声雾化器试样被泵入变频器通过晶振雾化加热:挥发溶剂冷却:冷凝除掉溶剂提高:改善基体10倍Inductively Coupled Plasma=ICP超声雾化器原理超声雾化器原理变频器板滴液口喷雾气体进样口滴液口等离子体炬管绝缘层加热带帕耳贴部件Inductively Coupled Plasma=ICP氢化物发生器氢化物发生器易形成氢化物的元素:As,Se,Sb,Te,Bi,Sn,Pb化学过程:能过添加NaBH4 和HCl 的混合溶
43、液把元素还原为易挥发气体优点-以氢化物形式可以提高元素的转化率-把元素与基体分离-更好的检出限(10-100倍)Inductively Coupled Plasma=ICP氢化物发生技术的原理氢化物发生技术的原理NaBH4 溶液进入 ICP的气体Ar载气排液试样溶液HCl-溶液Inductively Coupled Plasma=ICP氢化物技术的原理氢化物技术的原理氩载气试样溶液1%NaBH4 含0.1 M NaOH2%HCl进入 ICP气体排液相分离器 Inductively Coupled Plasma=ICP氢化物发生器氢化物发生器优点n检出限好50-100 倍n分离基体缺点n试样处理
44、复杂n化学干扰(Cu 对 Se)n依赖于不同基体Inductively Coupled Plasma=ICP悬浮浆料分析技术悬浮浆料分析技术搅拌器蠕动泵排液氩气Babington 雾化器圆锥形雾室直接喷射管10 cmInductively Coupled Plasma=ICP浆料分析中的典型试样制备程序浆料分析中的典型试样制备程序1.试样研磨2.称样3.加入水及1滴表面活性剂(Triton X-100)(曲拉通X-100)4.通过超声振荡把悬浮液搅拌均匀Inductively Coupled Plasma=ICPAl2O3悬浮液中悬浮液中V 292.402 nm 的校正曲线的校正曲线xxxxCEK强度比强度比(AU)605040302010000.0050.010.0150.02%氧化物氧化物Al 266.917 nm 内标Inductively Coupled Plasma=ICP浆料分析浆料分析-结论结论 优点-含固体的浆料雾化可应用到很多难处理材料-内标Inductively Coupled Plasma=ICP浆料分析浆料分析 结论结论 缺点-需要严格控制颗粒的大小-悬浮液的稳定性-颗粒的输送-ICP中颗粒的分解Inductively Coupled Plasma=ICP
