ICP و یا پلاسمای جفت شده القایی (Inductively Coupled Plasma)، از جمله روشهای طیف سنجی نشری جذب اتمی(Emission) می باشد که اتم سازی در آن به کمک پلاسمای تولید شده توسط یک گاز بی اثر (همچون Ar) صورت می پذیرد. دستگاه ICP-OES بر اساس نشر اتمی عمل می نماید. در این روش می تواند از هر دو زاویه دید شعاعی (Radial) و محوری (Axial) نسبت به پلاسمای عمودی، خوانش نشر عناصر را انجام داده . گستره وسیعی از عناصر جدول تناوبی را در ترکیبات مختلف ازجمله نمونههای خاک، آب، فلزات و نمونههای پلیمری و همچنین در محدوده وسیعی از غلظتها تا حد تشخیصهای در محدوده ppb اندازه گیری نماید. مزیت عمده این دستگاه، اندازه گیری همزمان عناصر در مدت زمان کوتاه می باشد. دستگاه ICP-OES دارای مولد فرکانس رادیویی(RF) است که محیطی از گاز بی اثر آرگون، داغ و یونیزه را به وجود می آورد. به این حالت اصطلاحاً حالت پلاسما گفته می شود. سیستم RF با تکنولوژی حالت جامد باعث می شود پلاسمایی قوی، قابل اطمینان و بی نیاز از تعمیر و نگهداری داشته باشید که پایداری آنالیزی این پلاسما در مدت زمانهای طولانی حفظ می گردد. لازم به ذکر است در این آزمون نمونه به طور کامل تخریب می گردد.
اجزا و روش کار دستگاه:
پلاسمای جفت شده القایی از یک مشعل با سه لوله متحد المرکز از جنس کوارتز تشکیل شده‌است. درون هر لوله گاز آرگون (با سرعت‌های متفاوت) جهت خنک کردن و انتقال نمونه به درون پلاسما جریان دارد. در بالای بلندترین لوله مشعل، یک سیم‌پیچ‌القایی (Induction Coil) وجود دارد که نیروی آن توسط یک ژنراتور امواج رادیویی (RF Frequency Generator) تأمین می‌شود.
سیم‌پیچ‌ها می‌توانند به سه شکل: تخت، مارپیچی و یا حلزونی باشند. هنگامیکه یک جریان الکتریکی متغیر با زمان، از درون سیم‌پیچ گذر می نماید، یک میدان مغناطیسی متغیر با زمان در اطراف آن پدید می آورد که خود باعث ایجاد میدان الکتریکی در گاز آرگون و یونیزه‌شدن آن می‌شود.
یون‌ها (ذرات دارای بار الکتریکی) و الکترون‌های حاصل از یونیزاسیون ایجاد گردیده توسط میدان مغناطیسی سیم پیچ القایی، برهمکنش نموده و در نهایت سبب ایجاد جریان الکترون ها و یون‌ها در مسیرهای حلقوی به شکل ∞ شده و تشکیل پلاسما بر اساس معادله هامیلتون-ژاکوبی می دهند. اتم‌های یونیزه نشده آرگون در درون پلاسما دراثر برخورد با یون‌ها، یونیزه شده و بدین ترتیب محیط پلاسما در طول آزمایش پایدار باقی می‌مانند.
دمای پلاسما بین ۶.۰۰۰ تا ۱۰.۰۰۰ درجه کلوین (نزدیک به سطح خورشید) و انرژی ذرات مورد آزمایش در این دما بین ۶ تا ۱۰۰ الکترون‌ولت متغیر است.
در این زمان نمونه مورد نظر به کمک گاز آرگون به قسمت بالای لوله‌ها که حاوی پلاسمای داغ است هدایت می‌شود. نمونه می‌تواند به صورت هواپخش (Aerosol) یا پودر بسیار ریز وارد مشعل شود و پس از تبخیر در گرمای بسیار زیاد، تحت تأثیر انرژی الکترون‌ها و یون‌ها محیط به اتم های تشکیل دهنده خود تبدیل و در نهایت در محیط بسیار گرم پلاسما برانگیخته می‌شوند. پرتوهای نور ساطع شده از عناصر پس از عبور از یک تکفام‌ساز (Monochromator) به یک افزاینده فوتوالکتریک (Photomultiplier) می‌رسند تا مقدار آن اندازه‌گیری شود. 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. بدین ترتیب امکان تشخیص و اندازه گیری غلظت عنصر مورد نظر را فراهم می‌شود.
مزایا:
از جمله ویژگی های اسپکتروسکوپی پلاسمای جفت شده القایی ICP-OES می توان به موارد زیر اشاره کرد:
⦁ تجزیه و تحلیل همزمان و متوالی چندین عنصر با استفاده از طیف سنجی پلاسمای جفت شده القایی ICP-OESسیستم (SVDV)
⦁ منطقه خطی گسترده در منحنی های تحلیلی سیستم های اسپکتروفتومتر پلاسما کوپل شده القایی ICP-OES
⦁ تداخل شیمیایی یا تداخل یونیزاسیون کم، که تجزیه و تحلیل نمونه های با ماتریس بالا را توسط اسپکترومتر پلاسما کوپل شده القایی ICP-OES امکان پذیر می سازد.
⦁ حساسیت بالا اسپکتروسکوپی پلاسما کوپل شده القایی ICP-OES
⦁ رنج وسیع عناصر قابل اندازه گیری
⦁ پایداری بالای اسپکتروفتومتر پلاسما جفت شده القایی ICP-OES
⦁ بهره گیری از سیستم های پیشرفته و یکپارچه (AVS) که سرعت تجزیه و تحلیل را افزایش و مصرف آرگون را به شدت کاهش می دهد.
⦁ کاربری آسان در کنار هزینه نگهداری پایین نیز از دیگر مزایای این دستگاه به شمار می رود.
کاربردهای مختلف دستگاه ICP-AES
با توجه به شناسایی مقادیر بسیار اندک فلزات (حد تشخیص های پایین - Low Detection Limit)، حساسیت بالا (High Sensitivity) ، گزینش گری بالا (High Selectivity)، این روش در صنایع متنوع و زمینه های تحقیقی گوناگونی کاربرد وسیعی دارد که از آن جمله به موارد زیر اشاره می گردد:
⦁ آنالیز فلزات سنگین با حد تشخیص های در محدوده قسمت در میلیارد (PPB)
⦁ آنالیز نمونه های متنوع زیست محیطی شامل خاک، آب، باقیمانده گیاهاین و جانوران
⦁ آنالیز عناصر در آزمایشگاهای پزشکی قانونی و کنترل کیفی
⦁ آنالیز نمونه های بیولوژیک
⦁ آنالیز کامل سنگ، خاک و خاکستر
⦁ صنایع داروسازی
⦁ صنایع پلیمر
.jpg)