Разница между оптическим эмиссионным спектрометром и ICP OES

Спектрометры полного спектра с прямым считыванием (обычно относятся к спектрометрам полного спектра с прямым считыванием) оптические эмиссионные спектрометры Спектрометры с индуктивно связанной плазмой (ИСП-ОЭС) и спектрометры с индуктивно связанной плазмой (ИСП-ОЭС) — это аналитические приборы, основанные на принципах атомно-эмиссионной спектроскопии. Однако они существенно различаются по техническим принципам, вариантам применения и эксплуатационным характеристикам. Ниже представлено подробное сравнение, основанное на основных различиях и вариантах применения:

I. Различия в основных технологических принципах

1. Различия в источниках искр

Оптический эмиссионный спектрометр (ОЭС):

В качестве источников искры в основном используются искры или дуги. Например, металлические образцы мгновенно нагреваются до высоких температур (от тысяч до десятков тысяч градусов Цельсия) посредством высоковольтного искрового разряда (или дуги) между электродами, что приводит к возбуждению атомов на поверхности образца и излучению характерных спектров.

Особенности: Энергия возбуждения концентрируется на поверхности образца, что исключает необходимость в сложной системе ввода образца, что делает его пригодным для прямого возбуждения твердых металлических образцов.

Спектрометр с индуктивно связанной плазмой (ICP-OES):

В качестве источника возбуждения используется индуктивно связанная плазма (ИСП). Образец необходимо сначала перевести в раствор (или аэрозоль), а затем через распылитель ввести в плазменную горелку (температура до 6000–10000 К), где он возбуждается и испускает спектр в высокотемпературной плазме.

Особенности: Температура плазмы высокая и стабильная, с равномерной энергией возбуждения, подходит для жидких, твердых тел (требующих растворения в растворе).

2. Оптическая система и дальность обнаружения

Оптический эмиссионный спектрометр (ОЭС):

Оптическая система обычно использует крепление Пашена-Рунге (структуру круга Роланда) в сочетании с полноспектральным детектором ПЗС/КМОП, что позволяет одновременно обнаруживать весь диапазон длин волн (обычно охватывающий 160–800 нм).

Преимущества: Быстрый захват многоэлементных характеристических спектральных линий, подходящий для одновременного анализа распространенных элементов в металлах (таких как Fe, Al, Cu, Si, Mn и т. д.), с чрезвычайно высокой скоростью анализа (однократное обнаружение занимает от нескольких секунд до нескольких десятков секунд).

Спектрометр с индуктивно связанной плазмой (ICP-OES):

Оптическая система обычно использует систему кросс-дисперсии, сочетающую решетку среднего порядка и призму, что также обеспечивает детектирование во всем спектре (160–800 нм). Однако, благодаря более высокой энергии возбуждения плазмы, она может возбуждать больше элементов с высокой энергией ионизации.

Преимущества: более высокая чувствительность обнаружения следовых элементов (на уровнях от ppm до ppb) и более широкий диапазон анализируемых элементов (включая неметаллические элементы, такие как B, P, S и редкоземельные элементы).

II. Сравнение производительности и сценариев применения

III. Как выбрать?

Если необходимо быстро проверить состав металлических сплавов (например, анализ перед сталеплавильной печью или входной контроль материалов), приоритет следует отдать оптическим эмиссионным спектрометрам.

Если вам необходимо анализировать жидкости, неметаллы, следовые элементы (например, тяжелые металлы в воде или редкоземельные элементы в почве) или требуется более высокая чувствительность обнаружения, приоритет следует отдать ИСП-спектрометрам.

ОЭС и ICP-OES не являются заменителями друг друга, а скорее взаимодополняющими аналитическими инструментами, которые играют незаменимую роль в своих областях.