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電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-OES），是以電感耦合等離子矩為激發(fā)光源的光譜分析方法，具有準(zhǔn)確度高和精密度高、檢出限低、測(cè)定快速、線性范圍寬、可同時(shí)測(cè)定多種元素等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛用于環(huán)境樣品及巖石、礦物、金屬等樣品中數(shù)十種元素的測(cè)定。
ICP-OES是測(cè)定樣品中元素含量的常見(jiàn)方法，它的工作原理是：待測(cè)試樣經(jīng)噴霧器形成氣溶膠進(jìn)入石英炬管等離子體中心通道中，經(jīng)光源激發(fā)以后所輻射的譜線，經(jīng)入射狹縫到色散系統(tǒng)光柵，分光后的待測(cè)元素特征譜線光投射到 CCD上，再經(jīng)電路處理，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理來(lái)確定元素的含量。
1、背景
ICP-AES強(qiáng)大的定量功能在樣品元素分析中運(yùn)用得非常廣泛，涉及的領(lǐng)域包括納米，催化，能源，化工，生物，地質(zhì)、環(huán)保、醫(yī)藥、食品、冶金、農(nóng)業(yè)等。
2、儀器原理 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-OES/AES）： 利用等離子體激發(fā)光源使試樣蒸發(fā)汽化，離解或分解為原子狀態(tài)，原子可進(jìn)一步電離成離子狀態(tài)，原子及離子在光源中激發(fā)發(fā)光。利用分光系統(tǒng)將光源發(fā)射的光分解為按波長(zhǎng)排列的光譜，之后利用光電器件檢測(cè)光譜。根據(jù)測(cè)定得到的光譜波長(zhǎng)對(duì)試樣進(jìn)行定性分析，按發(fā)射光強(qiáng)度進(jìn)行定量分析。
工作方式如下： 待測(cè)試樣經(jīng)噴霧器形成氣溶膠進(jìn)入石英炬管等離子體中心通道，經(jīng)過(guò)光源加熱激發(fā)所輻射出光，經(jīng)光柵衍射分光，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)光柵，將元素的特征譜線準(zhǔn)確定位于出口狹縫處，光電倍增管將該譜線光強(qiáng)轉(zhuǎn)變?yōu)楣怆娏鳎俳?jīng)電路處理，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理來(lái)確定元素的含量。
ICP-MS的進(jìn)樣系統(tǒng)和離子源與ICP-OES的進(jìn)樣系統(tǒng)以及光源是基本一致的。只是在大部分原子轉(zhuǎn)化成離子之后，會(huì)將離子按照荷質(zhì)比分離，計(jì)數(shù)各種離子數(shù)目。
ICP-OES法主要是樣品前處理和上機(jī)檢測(cè)兩個(gè)環(huán)節(jié)，其中樣品前處理的工作量占90%-95%，上機(jī)檢測(cè)占5%-10%。由此可見(jiàn)，該檢測(cè)方法的重難點(diǎn)就在于樣品前處理。下面，以土壤樣品為例，給大家分享一下樣品前處理過(guò)程的技巧及注意事項(xiàng)。
1、處理容器。 現(xiàn)在，我們通常用30mL聚四氟乙烯坩堝作為溶樣的容器。在使用前，首先要用去污粉進(jìn)行搓洗，然后放入濃度為20%-30%熱硝酸溶液中浸泡2-3小時(shí)。接著，再放入微沸的水中浸泡2小時(shí)。最后取出，用二級(jí)去離子水清洗3遍。經(jīng)過(guò)上述操作之后，確保聚四氟乙烯坩堝的清潔度，避免樣品污染。
2、稱(chēng)取樣品。 在稱(chēng)樣前，給坩堝編號(hào)。在稱(chēng)樣的時(shí)候，根據(jù)方法要求準(zhǔn)確稱(chēng)量，要注意樣品的排列順序，切記不要倒號(hào)、竄號(hào)。稱(chēng)量完畢以后，要用洗瓶沖洗坩堝壁（將稱(chēng)量過(guò)程粘在坩堝壁上的樣品沖洗到坩堝底部，避免樣品損失）。
3、消解樣品。 我們檢測(cè)土壤中的銅、鉛、鋅、錳、釩、鈦、鉻、鈷、鎳等元素，一般采用“四酸”溶樣法，所謂“四酸”就是硝酸、氫氟酸、高氯酸和鹽酸。 通常，先加入硝酸、氫氟酸和高氯酸，加入量為5mL、5mL、2mL。加好酸之后，蓋上坩堝蓋子，電熱板溫度設(shè)置為180℃，放置電熱從低溫開(kāi)始加熱。 這里需要注意要從低溫加熱，因?yàn)殡姛岚鍦囟冗^(guò)高，坩堝內(nèi)的混淆消耗過(guò)快，樣品不能充分消解。加蓋子消解2小時(shí)左右，關(guān)閉電熱板，靜置放一晚。 之后，打開(kāi)蓋子，敞口加熱消解，直至混酸溶液冒干。 再加入10mL濃度為1:1的王水，待樣品中的鹽類(lèi)溶解，溶液呈透明狀后，進(jìn)行定容。 在定容時(shí)，要用去離子水沖洗坩堝2-3遍。
4、靜置樣品。 樣品定容之后，將其搖勻，使待測(cè)組分均勻的分布于溶液中。靜置3-4小時(shí)之后，再上機(jī)進(jìn)行測(cè)量。靜置的目的是讓鹽分沉淀在待測(cè)溶液底部，避免上機(jī)檢測(cè)時(shí)堵塞ICP-OES進(jìn)樣系統(tǒng)。如果有個(gè)別樣品急需檢測(cè)，可越過(guò)靜置環(huán)節(jié)，經(jīng)過(guò)濾后，直接上機(jī)測(cè)量。 一個(gè)樣品的分析，前處理是最繁瑣、最花費(fèi)時(shí)間的步驟，直接影響檢測(cè)結(jié)果。因此，我們?cè)趯?shí)際分析檢測(cè)工作中要掌握、優(yōu)化樣品前處理過(guò)程，從而提高生產(chǎn)速度，保證質(zhì)量要求。
ICP-AES全稱(chēng)為電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜（Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry），也被稱(chēng)為電感耦合等離子體-發(fā)射光譜(ICP-OES)。它主要用于樣品中元素的定性（有無(wú)）和定量（多少）分析，可以分析元素周期表中70多種元素。
