Wie der Name schon sagt, ist die Optische Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES oder ICP-AES) eine Technik, die ein Plasma verwendet und zur Analyse die optische Emission nutzt. Im Gegensatz zu vielen anderen Spektrometern wird die Probe jedoch nicht einfach zwischen Quelle und Detektor platziert. ICP-OES wird hauptsächlich für flüssige Proben verwendet, die zunächst in ein Aerosol umgewandelt und dann in das Plasma injiziert werden. Feste Proben können direkt analysiert werden, wenn ein Verdampfungsmittel zur Verfügung steht, z. B. Laserablation (LA-ICP-OES) oder elektrothermische Verdampfung (ETV). Die hohen Temperaturen im Plasma reichen aus, um die Probe in Atome zu zerlegen und die Energie für die Ionisierung und Anregung bereitzustellen.
Für die praktische Analyse mit OES müssen mehrere wesentliche Komponenten zur Verfügung stehen:
- Eine Energiequelle, um die Probe zu zerstäuben und die Atome anzuregen
- Ein Probenahmesystem zum Einbringen der Probe in das Plasma
- Hochauflösende Optik zur Beobachtung der Emissionen aus dem Plasma und zur Trennung und Isolierung der spezifischen Emissionswellenlängen für die zu messenden Elemente
- Ein Detektorsystem zum Messen der Intensität der Lichtemissionen
- Elektronik zur Erfassung der Detektorsignale und zur Steuerung der Funktionen des Spektrometers
- Ein Computer mit Software zur Berechnung und Anzeige von Emissionsspektren und Konzentrationen
Die Induktiv gekoppelte Plasma-Emissionsspektroskopie (ICP-OES) hat sich zur führenden Technologie für die Routineanalytik von flüssigen Proben sowie von Materialien entwickelt, die durch Auflösung oder Aufschluss leicht in eine flüssige Form gebracht werden können. Ihr Ursprung liegt in so genannten Spektroskopen und Spektrographen, die eine visuelle Auswertung der Spektrallinien auf einem Film ermöglichen, was viel Erfahrung und Zeit erforderte, um zuverlässige Ergebnisse zu erhalten. Die Entwicklungen in der Elektronik und Datenverarbeitung ermöglichten es, dass Mitte der 70er Jahre ICP-Geräte auf den Markt kamen, die dazu beitrugen, diese Hindernisse zu überwinden und den routinemäßigen Einsatz der optischen Emissionsspektrometrie im Labor zu ermöglichen.
In den letzten Jahrzehnten hat sich das ICP-OES dramatisch verbessert. Während die ersten kommerziell erhältlichen ICP-Maschinen auf zeitaufwändige sequentielle Messungen zurückgreifen oder durch den Einsatz von Photomultiplier Tubes (PMT) nur eine begrenzte Verfügbarkeit von Emissionslinien hatten, sind die heutigen ICP-Geräte dank moderner Halbleiterdetektortechnik in der Lage, große Spektralbereiche in kurzer Zeit gleichzeitig zu erfassen.
Dieses ICP-OES-Prinzip-Video bietet eine leicht verständliche Einführung in die Physik und die Technologie eines optischen Emissionsspektrometers in Bezug auf die ICP-Analyse. Detailliertere Informationen erhalten Sie, wenn Sie die unten aufgeführten Whitepaper anfordern.