電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法研究綜述
電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法研究綜述
前言原子發(fā)射光譜法(Atomic Emission Spectrometry，簡稱AES)是通過測量目標(biāo)分析物氣態(tài)原子(或離子)受激發(fā)后所發(fā)射的特征譜線的波長或強(qiáng)度進(jìn)行定性或定量分析的方法，由于ICP光源較火花、電弧等傳統(tǒng)光源放電穩(wěn)定性更好、激發(fā)能力更強(qiáng)、基體效應(yīng)小、線性范圍寬、背景小等優(yōu)點(diǎn)，因此常被用做原子發(fā)射光譜的光源。
進(jìn)樣技術(shù)
對(duì)于ICP-AES而言，目標(biāo)樣品的引入方式及樣品傳輸過程對(duì)分析方法檢出限、精密度和準(zhǔn)確度起著至關(guān)重要的作用，因而對(duì)其進(jìn)樣技術(shù)的研究一直是分析學(xué)者的研究重點(diǎn)，主要體現(xiàn)在不斷改進(jìn)進(jìn)樣裝置和研究各種樣品分離富集前處理技術(shù)[1]。與其它各種進(jìn)樣方式（固體進(jìn)樣、氣體進(jìn)樣、超臨界流體進(jìn)樣等）相對(duì)比，樣品經(jīng)過處理后以溶液方式引入等離子體具有操作簡單、測試結(jié)果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，因而溶液進(jìn)樣一直是ICP-AES最常用的進(jìn)樣方法。
然而，隨著分析工作人員對(duì)電熱原子吸收光譜法(ET-AAS)中的氣相空間研究興趣的不斷增大，電熱蒸發(fā)(ETV)作為一種重要的進(jìn)樣技術(shù)理所當(dāng)然地被廣泛應(yīng)用于ICP-AES中，與溶液進(jìn)入霧化器形成氣溶膠噴霧進(jìn)樣相比，ETV的最大優(yōu)點(diǎn)是分析物利用效率增加，樣品測定靈敏度提高不少。另外，使用電熱蒸發(fā)進(jìn)樣還可以分析有機(jī)溶劑介質(zhì)的樣品或可溶固體總量很高而溶液氣溶膠噴霧不易分析準(zhǔn)確的復(fù)雜樣品。胡斌等[2]采用聚四氟乙烯作為化學(xué)改性劑，采用原位分離和電熱蒸發(fā)-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ETV-ICP-AES）的方法測定含有微量雜質(zhì)的高純氧化釹，在該領(lǐng)域作了較深入的應(yīng)用研究，激光剝蝕作為一種固體微量采樣技術(shù)具有無需溶樣、檢出限低、樣品需要量少以及測定簡單快速等一系列優(yōu)點(diǎn)，在ICP-AES應(yīng)用中也一直倍受關(guān)注。由于激光剝蝕進(jìn)樣的激光脈沖通常情況下的持續(xù)時(shí)間在10-9~10-6s內(nèi)，與樣品蒸發(fā)速率相對(duì)慢得多的電熱蒸發(fā)相比，很大程度上阻止了樣品的空間選擇性蒸發(fā)，極大的提高了樣品利用率。激光剝蝕點(diǎn)瞬間可產(chǎn)生很高的溫度，使得一般的難熔物質(zhì)都能像揮發(fā)性物質(zhì)一樣輕易地被剝蝕脫落蒸發(fā)從而達(dá)到進(jìn)樣目的，提高了元素測定范圍。張鎖慧[3]將激光剝蝕（LA）固體直接進(jìn)樣技術(shù)與電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES）聯(lián)用，并應(yīng)用于中低合金鋼成分分析。通過選取中低合金鋼中各組分元素的分析線波長、扣除干擾背景、校正激光參數(shù)和選取基體元素F（e274.9nm）作為內(nèi)標(biāo)元素校正信號(hào)的漂移，建立了中低合金鋼中Al、As、B、C、Co、Cr、Cu、Mn、Mo、Nb、Ni、P、S、Sb、Si、Sn、Ti、V、W、Zr 20種元素的LA-ICP-AES定量分析方法。
應(yīng)用方面
ICP-AES作為地質(zhì)、環(huán)境、醫(yī)藥研究中的一個(gè)常規(guī)儀器分析方法[4-6]，儀器發(fā)展如今也已日趨完善。歸納其主要特點(diǎn)如下：①樣品分析的準(zhǔn)確度和靈敏度一定程度上有所提高；②可以實(shí)現(xiàn)多元素同時(shí)測定，大大提高了分析效率；③易于實(shí)現(xiàn)分析儀器聯(lián)用技術(shù)，有利于加強(qiáng)學(xué)科交叉使分析向智能化、多元化方向發(fā)展。
ICP-AES分析今后的發(fā)展將可從以下幾個(gè)方面著手：
(1) 進(jìn)樣系統(tǒng)一直是分析儀器的最關(guān)鍵部分之一，決定了樣品檢測的精密度與準(zhǔn)確度。除了傳統(tǒng)的溶液進(jìn)樣，新興的激光剝蝕固體進(jìn)樣、電弧氣化固體進(jìn)樣、冷卻霧化-加氧燃燒有機(jī)溶劑直接進(jìn)樣等也將是電感耦合等離子體發(fā)射光譜分析很有前景的樣品導(dǎo)入研究方向。
(2) 不斷研制更加小型且分辨率高新型檢測器，降低 ICP-AES的檢出限同時(shí)實(shí)現(xiàn)儀器小型化也是其中一個(gè)熱門研究方向。
(3) 繼續(xù)加強(qiáng)多種共存元素互相抗干擾能力的研究，使得復(fù)雜基質(zhì)樣品分析更加準(zhǔn)確、實(shí)用。
(4) 繼續(xù)研發(fā)適用于環(huán)境污染分析、地質(zhì)勘探找礦等野外現(xiàn)場分析的小型化分析儀器，不但提高工作效率，同時(shí)，可有效避免樣品采集、貯存以及運(yùn)輸過程中引入的二次污染。
(5) 積極開展多種分析測試儀器聯(lián)用技術(shù)，例如高效液相色譜（HPLC）與ICP-AES法聯(lián)用（簡稱HPLC-ICP-AES），由于目標(biāo)樣品首先將會(huì)通過色譜柱進(jìn)行分離，使得分析過程可有效減少共存元素的光譜干擾，不但提高了樣品分析選擇性，且可應(yīng)用于多種元素不同化學(xué)形態(tài)的分析。
小結(jié)
電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）在我國的研究將不斷深入，應(yīng)用領(lǐng)域也會(huì)不斷擴(kuò)大，相信伴隨著我國強(qiáng)大科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，分析功能更加全面而強(qiáng)大的ICP-AES終會(huì)問世，同時(shí)，創(chuàng)新、先進(jìn)和科學(xué)的分離富集樣品前處理方法也將會(huì)不斷涌現(xiàn)，從而大大推動(dòng)我國ICP-AES儀器測試技術(shù)的長足進(jìn)步。
在研究方向上，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜將會(huì)與環(huán)境地質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)及其他相關(guān)學(xué)科（例如能源動(dòng)力、考古鑒寶、臨床醫(yī)學(xué)等）更加緊密的結(jié)合、并進(jìn)行深入的交叉與滲透。同時(shí)，與國際接軌的無污染的“綠色分析技術(shù)”將得到重視與發(fā)展。
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上海美析儀器公司簡介
上海美析儀器有限公司(以下簡稱美析)，是一家具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù)企業(yè)，美析的創(chuàng)業(yè)理念“科技——因你改變”，并以此為企業(yè)宗旨，不斷探究、果敢創(chuàng)新。特別是在分析測試儀器領(lǐng)域，不斷開發(fā)出先進(jìn)的產(chǎn)品，使美析成為優(yōu)質(zhì)儀器資源的供應(yīng)者。
美析主營光譜類儀器可見分光光度計(jì)、紫外可見分光光度計(jì)、原子吸收光譜儀、超微量分光光度計(jì)、原子熒光光度計(jì)、ICP電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、ICP電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，目前，我們的產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)藥、環(huán)保、冶金、石油、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。同時(shí)美析利用在產(chǎn)品機(jī)械結(jié)構(gòu)、光學(xué)設(shè)計(jì)、電氣應(yīng)用和軟件開發(fā)方面積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合市場的最新實(shí)際需求，近期將陸續(xù)推出一批全新的分析類儀器。
美析的總部及生產(chǎn)基地設(shè)在上海，營銷中心設(shè)在北京，并在江蘇、上海、山東三地建有研發(fā)基地。為充分利用各地的智力資源，美析與國內(nèi)外的部分科研單位也進(jìn)行了深層次的科研合作，不斷將科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。為更好的服務(wù)于廣大客戶，美析儀器國內(nèi)設(shè)有12家辦事機(jī)構(gòu)，度身定制符合您需求的應(yīng)用解決方案，提高產(chǎn)品的附加值。在不斷服務(wù)國內(nèi)用戶的同時(shí)，美析也與20多個(gè)國家的分銷機(jī)構(gòu)建立了深度的戰(zhàn)略合作關(guān)系。
（美析儀器不僅僅只是一家高新技術(shù)認(rèn)證企業(yè)，更通過了CE認(rèn)證、FCC認(rèn)證、RoHS認(rèn)證以及國內(nèi)多項(xiàng)資質(zhì)審查認(rèn)證，并有著多項(xiàng)自行研發(fā)的光譜類專利版權(quán)等等）
