The Agilent 5110 ICP-OES Instrument features unique Dichroic Spectral Combiner (DSC) technology that enables synchronous radial and axial measurements.
Combined with a vertical torch and high speed, zero gas consumption VistaChip II CCD detector, the 5110 ICP-OES (also referred to as ICP-AES) runs even your toughest samples up to 55% faster using 50% less argon, without any compromise on analytical performance.
Features:
• Run the fastest ICP-OES analysis with the unique Dichroic Spectral Combiner (DSC) that enables synchronous radial and axial measurements
• Reduce your running costs and boost productivity by minimizing sample uptake, stabilization times, and rinse delays using the optional Advanced Valve System (AVS) – featuring controlled bubble injection to achieve the highest analytical precision.
• Measure your toughest samples with a vertical torch – from high matrix to volatile organic solvents
• Achieve long term analytical stability with a solid-state RF system that delivers a robust plasma
• Start analysis immediately with the easy to use, intuitive software design with application specific software applets that can be run with minimal training
• Take the guess work out of method development with intuitive ICP Expert software and our DSC technology
• See all elements in your sample at a glance with an IntelliQuant mode that simplifies method development and enables rapid sample screening
• The 5110 is available in three flexible configurations: Synchronous Vertical Dual View, Vertical Dual View and Radial View.
پلاسما جفت‌شده القایی (Inductively Coupled Plasma)، از جمله روشهای طیفسنجی نشری (Emission) است که اتمسازی در آن به کمک پلاسما تولید شده توسط یک گاز بیاثر که عمدتاً آرگون (Ar) است، صورت می‌پذیرد. از این روش برای آنالیز عنصری (Elemental Analysis) بیشتر عناصر به جز آرگون (گاز بیاثر) استفاده میشود. به مجموعه‌ای از الکترون‌ها و یون‌های مثبت گازی (بیاثر) که دارای انرژی و دمایی بالا هستند، پلاسما گفته میشود، هرچند به دلیل بالا بودن غلظت این دو جز (کاتیون و الکترون) در کل بار کلی پلاسما تقریباً صفر است.
تجهیزات دستگاهی
پلاسما جفت‌شده القایی از یک مشعل با سه لوله متحدالمرکز از جنس کوارتز تشکیل شده است. درون هر لوله گاز آرگون (با سرعت جریانهای متفاوت) جهت خنک کردن و همچنین انتقال نمونه به درون پلاسما جریان دارد. نمایی از مشعل و سایر اجزا ICP در شکل ۱ آورده شده است. در بالای یکی از لولههای مشعل (بلندترین لوله) یک سیمپیچ القایی (Induction Coil) وجود دارد که نیروی آن توسط یک ژنراتور امواج رادیویی (RF Frequency Generator) تأمین میشود.
جرقه تولید شده به کمک سیمپیچ تسلا (القایی) سبب یونیزه شدن گاز آرگون میشود. یون‌ها و الکترونهای حاصل از یونیزاسیون با میدان مغناطیسی تولید شده توسط سیمپیچ القایی برهمکنش میدهند و در نهایت سبب ایجاد جریان الکترون و یون‌ها در مسیرهای مدور و مشخصی در سیستم میشوند. اتم‌های یونیزه نشده آرگون در درون پلاسما در اثر برخورد با ذرات باردار، یونیزه شده و بدین ترتیب محیط پلاسما در طول آزمایش پایدار باقی میماند. دمای پلاسما بسیار بالا و در حد ۱۰۰۰۰K و دانسیته جریان الکترون در حد ۱۰۱۵cm−۳ است.
نمونه به کمک گاز آرگون (که در لوله کوارتز مرکزی با فشار ۱ l/min جریان دارد) به قسمت بالای لوله‌ها که حاوی پلاسمای داغ است، هدایت میشود. نمونه میتواند به فرم بخار گرم متمرکز (Aerosel) یا پودر بسیار ریز وارد مشعل شود. پس از تبخیر، تحت تأثیر انرژی الکترون و یون‌های محیط به اتم‌های تشکیلدهنده خود تبدیل شده و در نهایت در محیط بسیار گرم پلاسما برانگیخته میشوند. پرتوهای نور ساطع شده از عناصر پس از عبور از یک تکفام‌ساز (Monochromator) به آشکارساز تکثیرکننده فوتون (Photomultiplier) می‌رسند تا شدت آن اندازه‌گیری شود. بدین ترتیب امکان تشخیص و اندازه‌گیری غلظت عنصر مورد نظر را فراهم میآورد.
با رسم منحنی شدت خطوط طیفی حاصل از دستگاه بر حسب غلظت عنصر مورد نظر(منحنی کالیبراسیون)، میتوان غلظت عناصر را به راحتی تعیین کرد. این منحنی خطی بوده و به دلیل نشر زمینه کم (Low Background) دارای حد تشخیص بسیار پایینی است، به طوری‌که برای بیشتر عناصر در محدوده یک تا صد میکروگرم در لیتر (ppb) است.
در مقایسه با روشهای نشری دیگر از جمله شعله (Flame)، در این روش اتمی شدن کاملتر و همچنین مشکل مزاحمت‌های شیمیایی نیز به مراتب کمتر است. نکته جالب دیگر این است که به دلیل غلظت بالای الکترون آزاد در پلاسما، مزاحمت ناشی از یونیزاسیون اتمها در این روش بسیار ناچیز است (نشر از یون با نشر از اتم خنثی میتواند متفاوت باشد). از مزیتهای دیگر این روش این است که اتمی شدن عناصر در یک محیط خنثی شیمیایی انجام میگیرد؛ در نتیجه با ممانعت از اکسیداسیون آنالیت (گونه مورد تجزیه)، زمان ماندگاری (Lifetime) بالاتر و حساسیت اندازه‌گیری نیز بیشتر میشود. عدم توزیع یکسان دمایی در روشهایی مثل جرقه (Spark)، قوس (Arc) و شعله (Flame) سبب ایجاد مشکلاتی مثل خودجذبی (Self Absorption) و خودوارونگی (Self Reversal) میشود. در حالی که یکسان بودن دمای قسمتهای مختلف پلاسما سبب حل این مشکلات و افزایش دامنه خطی (Linear Range) این روش تا چند برابر می شود و در کل کارآیی تکنیک را بالا میبرد.
