يعد ICP-OES أداة حديثة يمكنها قياس أثر المعادن والعناصر الأخرى. يعتمد مبدأها على تفاعل الحرارة والطاقة الضوئية. تولد العملية بلازما يمكن أن تصل إلى درجات حرارة تصل إلى 10,000 كلفن خلال منطقة الحث.
هذه الطاقة الحرارية تثير الإلكترونات, والتي تطلق بعد ذلك الطاقة الضوئية. يتم قياس الطاقة الضوئية بواسطة جهاز المطياف. يمكن للمطياف بعد ذلك تحديد العناصر من خلال أطيافها وتعيين قيمة لها.
تطبيقات ICP-OES
ICP-OES هي تقنية تستخدم لتحليل عدة عناصر في وقت واحد. انقر فوق وصلة لمعرفة المزيد عن هذا النوع من العمليات. يستخدم جهازًا مقترنًا بالشحن (اتفاقية مكافحة التصحر) كاشف الرقائق ومشتت echelle Cross للحصول على النتائج خلال فترة زمنية قصيرة.
باستخدام هذه التقنية, يمكن لأي شخص تحليل ما يصل إلى 72 عناصر مختلفة في وقت واحد. يتم استخدام هذه الطريقة لتحليل المعادن الأرضية النادرة مثل التنتالوم, زر, وتا, بالإضافة إلى عناصر أخرى مثل الفوسفور والبورون.
يعد ICP-OES مثاليًا لتحليل كميات كبيرة من البيانات والعينات بتركيزات عالية من المواد الصلبة الذائبة والمعلقة. إن قدراتها العالية الدقة تجعلها أداة تحليلية قوية, حتى عندما تكون هناك حدود تنظيمية عالية للمراقبة. علاوة على ذلك, ICP-OES سهل التشغيل والصيانة.
تُستخدم طريقة ICP-OES على نطاق واسع في العينات البيئية والكيميائية الزراعية. في حين أن مجال البيئة هو المجال الأساسي الذي يستخدم فيه ICP-OES, كما أنه قابل للتطبيق في العديد من المجالات الأخرى. يتم استخدامه لتحليل العناصر في جميع أنحاء العالم, وأصبحت أيضًا تقنية مرجعية للعديد من العناصر الأخرى. بسبب حساسيته, أصبحت تقنية ICP-OES جزءًا أساسيًا من العديد من برامج التحليل العنصري.
يستخدم ICP-OES على نطاق واسع في مختبرات السلامة البيئية, مختبرات المعالجة الحيوية, ومختبرات فحص جودة الأغذية. انقر على الرابط: https://www.osha.gov/laboratories لمزيد من المعلومات حول إجراءات السلامة في المختبرات. يقدم ICP-OES العديد من المزايا مقارنة بالطرق الأخرى, بما في ذلك الإنتاجية العالية, نطاق خطي ديناميكي ضخم, وتكاليف منخفضة. بالإضافة الى, الأداة حساسة للغاية ودقيقة, مما يجعلها مثالية لمجموعة متنوعة من التحليلات الكيميائية.
مبدأ ICP-OES
يقوم مبدأ ICP-OES بتحليل العناصر الموجودة في العينات السائلة باستخدام التفاعل الكيميائي. ينتج عن التفاعل منتج نفايات يتم تحييده بواسطة NaOH ويتم تقليله إلى حجم 100 مل عن طريق التسخين. يحتوي محلول النفايات هذا على هيدروكسيدات مترسبة من Al, الحديد, ملغ, والكالسيوم. يعتمد تركيز كل عنصر على التحليل الروتيني والعينة المستخدمة.
تقيس تقنية ICP-OES أكثر من 70 العناصر في أقل من دقيقتين. ويستند مبدأها على إثارة الذرات والجزيئات في البلازما المصنوعة من غاز الأرجون. تؤدي الكثافة الإلكترونية العالية للبلازما إلى إثارة الذرات والجزيئات وإصدار فوتونات ذات طول موجي محدد.
يتم استخدام ICP-OES على نطاق واسع في التعدين واستخراج المعادن الأرضية النادرة. كما أن لديها تطبيقات في الكيمياء البتروكيميائية, الطاقة النووية, والسلامة الغذائية. تتيح هذه الأداة مستويات عالية من الدقة والحساسية وتستخدم لتحليل العناصر الطبيعية والمعادن النزرة.
المكونات الفنية
تتكون أداة ICP-OES من أربعة أجزاء أساسية: نظام إدخال العينات, مصدر الإثارة, المطياف, والكاشف. كل من هذه المكونات يؤدي مهام محددة. قبل أن يتمكن ICP-OES من بدء التحليل, يجب إزالة مذيب العينة, تبخرت أي بقايا, وتنقسم الجزيئات الموجودة إلى ذرات.
تلعب بصريات المطياف دورًا رئيسيًا في دقة نتائجه. سيؤثر نوع البصريات المشتتة المستخدمة في ICP-OES بشكل كبير على حساسية الأطياف المنتجة. متعددات الألوان, فمثلا, أسهل في التشغيل وتحتوي على عدد أقل من الأجزاء المتحركة. الأجهزة التسلسلية, على النقيض من ذلك, لديها دقة طيفية أعلى. يمكن لكل من مقاييس الطيف التسلسلية والمسحية قياس النطاق الطيفي المحيط بخط التحليل.
لقد تطورت التكنولوجيا الكامنة وراء ICP-OES بشكل ملحوظ في العقد الماضي. مع أن الآلات التجارية الأولى كانت تعتمد على قياسات متتابعة وكانت محدودة في خطوط انبعاثها, تستخدم أدوات برنامج المقارنات الدولية الحديثة تقنية كاشف الحالة الصلبة. يمكنك تعلم المبادئ الأساسية لبرنامج ICP-OES من خلال مشاهدة هذا الفيديو. يمكنك أيضًا قراءة المقالات والأبحاث حول تحليل برنامج المقارنات الدولية.
ICP-OES هي أداة قوية يمكنها التعامل مع العينات المعقدة. تشمل التطبيقات النموذجية تحليل العناصر النزرة في أنسجة المخ البشري, تحديد التركيب الكيميائي للسجائر الإلكترونية, فحص المبيدات, وتقييم نقاء المستحضرات الصيدلانية.
أحد أهم جوانب أداة ICP OES هي حساسيتها. يضمن النظام عالي الدقة قياس الشوائب بدقة عالية. دقة ملف برنامج المقارنات الدولية OES ستعتمد الأداة أيضًا على حساسية الكواشف الخاصة بها. يجب أن يكون الجهاز مزودًا أيضًا بالمعايرة المناسبة.
الكاشفات هي عنصر حيوي آخر في ICP-OES. في البداية, كانت الأنابيب المضاعفة هي الطريقة الأساسية لتحليل شدة الضوء. الآن, أجهزة نقل شحنة الحالة الصلبة هي أجهزة الكشف المفضلة لـ ICP-OES. يتم تصنيف هذه الكواشف إلى فئتين رئيسيتين: حقن الشحن والشحنة المقترنة.
