广州矿石和岩石ICP-OES成分分析

广州矿石和岩石ICP-OES成分分析 

一、ICP-OES基本原理

电感耦合等离子体发射光谱(Inductively Coupled Plasma Optical EmissionSpectrometry,ICP-OES),是一种能够对液体和溶解样品中几十种元素进行定量检测的技术。

ICP-OES的工作原理是:将液态样品经雾化和等离子体炬引入高温等离子体(8000-10000K)中,样品原子被激发发射特有的光谱,经分光系统分离不同波长的发射光后,以光电倍增管检测光谱线的强度,并与标准曲线比较得到元素的浓度。

等离子体是由氩气形成的部分离子化的气体,其中包括电子、氩原子、氩离子等成分。在射频电磁场的作用下,电子受加速运动并与氩原子碰撞,将更多氩原子电离成为氩离子和电子,从而产生和维持等离子体。

样品溶液被雾化并注入等离子体中,高温将溶液原子化并激发其电子跃迁,发射出特定波长的光子。

ICP-OES系统主要由样品进样系统、等离子体炬、射频发生器、光谱分析系统和数据处理系统组成。样品经过雾化后进入等离子体中,高温将样品原子激发产生特定波长的光,该光通过分光系统(衍射光栅或滤光片)分离不同波长传入检测器,检测器接收不同元素发出的光强信号并传送到数据处理系统,根据预设的标准曲线计算出样品中元素的含量。

二、ICP-OES的应用范围

ICP-OES技术应用广泛,可用于环境、地质、冶金、能源、生命科学、食品、药品等多个领域,主要应用包括:

• 环境样品(土壤、沉积物、废水等)中微量和痕量元素的检测

• 地质样品(矿石、岩石等)中主要和微量元素的含量分析

• 冶金样品(矿石、合金、金属、炉渣等)的成分分析

• 食品和农产品(肉类、蔬菜、水果、谷物等)中矿物元素的检测

• 药物、血清和生物组织样品中元素组成和含量的测定

• 半导体材料、高纯材料中杂质元素的定量分析

• 能源材料(石油、天然气、煤等)中微量元素组成分析

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• 工业过程控制、产品质量控制等领域的在线监测

例如,利用ICP-OES技术可以进行土壤中重金属的检测,监测重金属污染程度;可以检测农作物和肉制品中的营养元素,评估食品营养成分;可以测定药物中微量金属杂质,保证药物质量等。

由于ICP-OES具有快速多元素分析的优点,可以作为其他分析技术如原子吸收光谱(AAS)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)的有力补充,实现不同技术之间的互补应用。