اصل روش؛ پلاسما چگونه غلظت را اندازه می‌گیرد؟
در ICP-OES نمونه مایع به‌صورت آئروسل وارد پلاسمای آرگون می‌شود. دمای پلاسما به حدود ۶۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ کلوین می‌رسد؛ پیوندها می‌شکنند و اتم‌ها برانگیخته میشوند. هر عنصر هنگام بازگشت به حالت پایه، نور را در طول‌موج‌های مشخص خود منتشر میکند. شدت این نور با غلظت متناسب است و دستگاه با مقایسه با محلول‌های استاندارد، غلظت را گزارش میکند.
اجزای دستگاه و مسیر نمونه
نمونه از مه‌پاش (نبولایزر) وارد اتاقک پاشش می‌شود؛ قطره‌های درشت جدا میشوند و تنها آئروسل یکنواخت با جریان آرگون به مشعل می‌رسد. پلاسما را سیم‌پیچ فرکانس رادیویی (RF) ایجاد و پایدار میکند. نور نشرشده به سیستم اپتیکی می‌رسد و پس از تفکیک طول‌موج‌ها، شدت هر خط اتمی توسط آشکارساز ثبت و به غلظت تبدیل می‌شود.
- مه‌پاش و اتاقک پاشش: تولید آئروسل یکنواخت
- مشعل و سیم‌پیچ RF: ایجاد و پایدارسازی پلاسما
- سیستم اپتیکی: تفکیک خطوط نشری هر عنصر
- آشکارساز و نرم‌افزار: ثبت شدت و محاسبه غلظت
آمادهسازی نمونه؛ جایی که خطا متولد می‌شود
ICP-OES فقط محلول آنالیز میکند؛ نمونه جامد باید پیش از تزریق هضم شود. برای مواد غذایی، هضم اسیدی با اسید نیتریک و پراکسید هیدروژن در مایکروویو رایج است؛ برخی ماتریس‌ها با خاکسترسازی خشک آماده میشوند. آب و پساب پس از صاف‌کردن با اسید نیتریک پایدارسازی میشوند. استاندارد داخلی مانند ایتریوم، جابه‌جایی سیگنال ناشی از ماتریس را تصحیح میکند. خطای اندازه‌گیری معمولاً از همین مرحله می‌آید، نه از خود دستگاه.
- آب و پساب: صاف‌کردن و اسیدی کردن با اسید نیتریک
- مواد غذایی: هضم اسیدی به‌کمک مایکروویو
- خاک و رسوب: هضم با مخلوط اسیدها
- گام آخر: رقیق‌سازی و افزودن استاندارد داخلی
مزایا و محدودیت‌ها
قدرت اصلی ICP-OES آنالیز همزمان ده‌ها عنصر با حد تشخیص در محدوده ppb و گستره خطی چند مرتبه بزرگی است. همین ویژگی آن را به انتخاب اول آنالیز عنصری در آزمایشگاه‌های پرکار تبدیل کرده است. در مقابل، تداخل طیفی خطوط مجاور، مصرف آرگون و ضرورت محلول بودن نمونه از محدودیت‌های روش‌اند. برای حدهای بسیار پایین آرسنیک و جیوه، ICP-MS یا سیستم تولید هیدرید مکمل مناسبی است.
| مزیت | محدودیت |
|---|---|
| اندازه‌گیری همزمان ده‌ها عنصر در یک تزریق | تداخل طیفی بین خطوط نشری نزدیک به هم |
| حد تشخیص در محدوده ppb برای بیشتر فلزات | حساسیت کمتر برای جیوه و آرسنیک نسبت به ICP-MS |
| سرعت بالا و آمادهسازی نسبتاً ساده | نیاز به گاز آرگون و تبدیل نمونه جامد به محلول |
کاربرد در نمونه‌های غذایی و محیط زیستی
در کنترل کیفیت مواد غذایی، آنالیز عنصری پایش فلزات سنگین مانند سرب، کادمیوم و آرسنیک و نیز عناصر ضروری مانند آهن و روی را پوشش می‌دهد. مقایسه نتایج با حدود مجاز بر اساس استاندارد ملی مربوطه انجام می‌شود. در پایش محیط زیست، آب آشامیدنی، پساب صنعتی، خاک و رسوب رایج‌ترین ماتریس‌ها هستند. پژوهشگران برای پروفایل عنصری نمونه پایان‌نامه نیز از همین روش بهره می‌گیرند؛ جزئیات در راهنمای آنالیز پایان‌نامه آمده است.
دستوا در تهران این آزمون را با روش‌های معتبر و کنترل کیفیت داخلی انجام می‌دهد؛ فهرست کامل آزمون‌های عنصری در کاتالوگ آزمون‌ها در دسترس است.
سفارش این آزمون از دستوا
تیم زیست‌فناوری دستوا آنالیز ICP-OES را برای نمونه‌های غذایی، آب و محیط زیستی ارائه می‌دهد و پیش از پذیرش، روش آمادهسازی متناسب با ماتریس شما را بررسی میکند. برای استعلام تعرفه و زمان تحویل، فرم درخواست پیش‌فاکتور را تکمیل کنید. جزئیات خدمات آزمایشگاهی تهران نیز در سایت موجود است.