ICP-OES电感耦合等离子体发射光谱法培训.pdf

ICPOES ICPOES 培训培训培训培训培训培训培训培训SPECTRO ARCOSSPECTRO GENESISShuli C培训内容培训内容培训内容培训内容培训内容培训内容培训内容培训内容ICPOES 原理原理原理原理-发射光谱仪原理-ICP作为激发源-温度对等离子体的组分的影响-原子理论-定性定量分析原理仪器结构仪器结构仪器结构仪器结构、部件和组成和工作原理部件和组成和工作原理部件和组成和工作原理部件和组成和工作原理-产生ICP的化学过程软件操作及数据分析软件操作及数据分析软件操作及数据分析软件操作及数据分析-仪器的优化-分析方法的开发-数据库管理仪器的维护仪器的维护仪器的维护仪器的维护，故障处理故障处理故障处理故障处理ICPOES ICPOES 基本原理基本原理基本原理基本原理基本原理基本原理基本原理基本原理检测器检测器检测器检测器被激发的被激发的被激发的被激发的原子原子原子原子/离子离子离子离子激发源激发源激发源激发源透镜透镜透镜透镜分光系统分光系统分光系统分光系统入入入入射射射射狭狭狭狭缝缝缝缝出出出出射射射射狭狭狭狭缝缝缝缝原子发射光谱仪的原理原子发射光谱仪的原理原子发射光谱仪的原理原子发射光谱仪的原理原子发射光谱仪的原理原子发射光谱仪的原理原子发射光谱仪的原理原子发射光谱仪的原理第一步第一步第一步第一步 激发激发激发激发：利用激发光源使试样分解为原子状态，原子及离子在电源中激发发光第二部第二部第二部第二部 分光分光分光分光：把光源发射的光分解为按波长排列的光谱第三部第三部第三部第三部 检测检测检测检测：利用光电器件检测光谱-按光谱波长进行定性分析-按发射强度进行定量分析Inductively Coupled Plasma Optical Emission SpectrometryICP-OES激发光源具有使试样蒸发、解离、原子化、激发、跃迁产生辐射的作用。光源对光谱分析的检出限、精密度和准确度都有很大的影响。目前常用的光源有直流电弧、交流电弧、电火花及电感耦合高频等离子体（ICP）。等离子体等离子体等离子体等离子体是一种电离度大于0.1%的电离气体，由电子、离子、原子和分子所组成，其中电子数目和离子数目基本相等，整体呈现中性。通常，它的形成需要四个条件-高频发生器、等离子炬管，工作气体和电子离子源。等离子体作为激发光源等离子体作为激发光源等离子体作为激发光源等离子体作为激发光源等离子体作为激发光源等离子体作为激发光源等离子体作为激发光源等离子体作为激发光源 氩气氩气氩气氩气（氩气氩气氩气氩气（ArAr）作为工作气体原因作为工作气体原因作为工作气体原因作为工作气体原因：）作为工作气体原因作为工作气体原因作为工作气体原因作为工作气体原因：-氩气产生的氩气产生的氩气产生的氩气产生的ICP光源有良好的分析性能光源有良好的分析性能光源有良好的分析性能光源有良好的分析性能，分析灵敏度高且背景低分析灵敏度高且背景低分析灵敏度高且背景低分析灵敏度高且背景低-容易形成稳定的容易形成稳定的容易形成稳定的容易形成稳定的ICP-分子气体分子气体分子气体分子气体（如氮气如氮气如氮气如氮气，空气空气空气空气，氧气氧气氧气氧气）需要在较高功率下形成需要在较高功率下形成需要在较高功率下形成需要在较高功率下形成ICP，且温度较氩且温度较氩且温度较氩且温度较氩ICP低低低低。等离子体作为激发源优点等离子体作为激发源优点等离子体作为激发源优点等离子体作为激发源优点：等离子体作为激发源优点等离子体作为激发源优点等离子体作为激发源优点等离子体作为激发源优点：-温度高达温度高达温度高达温度高达7000k-基体效应小基体效应小基体效应小基体效应小-稳定性好稳定性好稳定性好稳定性好-检出限低检出限低检出限低检出限低-精密度高精密度高精密度高精密度高-多元素同时测定多元素同时测定多元素同时测定多元素同时测定-测量动态范围宽测量动态范围宽测量动态范围宽测量动态范围宽等离子体中的组成等离子体中的组成等离子体中的组成等离子体中的组成等离子体中的组成等离子体中的组成等离子体中的组成等离子体中的组成 与与与与与与与与 温度的关系温度的关系温度的关系温度的关系温度的关系温度的关系温度的关系温度的关系温度密度分子游离的原子离子随着温度的增加，分子数在减少随着游离原子数的增加，原子谱线的强度会增加随着离子数的增加，原子谱线的强度会减低原子理论原子理论原子理论原子理论原子理论原子理论原子理论原子理论原子结构原子结构原子结构原子结构原子结构原子结构原子结构原子结构中子中子中子中子质子质子质子质子电子电子电子电子核核核核原子有中子原子有中子原子有中子原子有中子，质子质子质子质子，电子构成电子构成电子构成电子构成。电子的运动可以由薛定谔方程电子的运动可以由薛定谔方程电子的运动可以由薛定谔方程电子的运动可以由薛定谔方程来描述或者是用迪拉克的量子来描述或者是用迪拉克的量子来描述或者是用迪拉克的量子来描述或者是用迪拉克的量子代数来计算代数来计算代数来计算代数来计算电子跃迁到高电子跃迁到高电子跃迁到高电子跃迁到高能级能级能级能级NucleusNucleus低能级低能级低能级低能级电子跃迁电子跃迁电子跃迁电子跃迁，释放一定的能量释放一定的能量释放一定的能量释放一定的能量原子光谱的产生原子光谱的产生原子光谱的产生原子光谱的产生原子光谱的产生原子光谱的产生原子光谱的产生原子光谱的产生电子获得额外的能量从而跃迁到更高的能级电子获得额外的能量从而跃迁到更高的能级电子获得额外的能量从而跃迁到更高的能级电子获得额外的能量从而跃迁到更高的能级，在高能级上运动的电子处于在高能级上运动的电子处于在高能级上运动的电子处于在高能级上运动的电子处于稳定状态稳定状态稳定状态稳定状态，在在在在10101010-8 8 8 8s s s s 之就会跃回低能级之就会跃回低能级之就会跃回低能级之就会跃回低能级，发射出不同波长的光发射出不同波长的光发射出不同波长的光发射出不同波长的光，同时释放出光量子同时释放出光量子同时释放出光量子同时释放出光量子。光谱的产生原理光谱的产生原理光谱的产生原理光谱的产生原理光谱的产生原理光谱的产生原理光谱的产生原理光谱的产生原理在等离子体中在等离子体中在等离子体中在等离子体中，电子的跃迁是多种能量传输电子的跃迁是多种能量传输电子的跃迁是多种能量传输电子的跃迁是多种能量传输，发射光取决于能级间的能量差发射光取决于能级间的能量差发射光取决于能级间的能量差发射光取决于能级间的能量差可用普朗克方程表示可用普朗克方程表示可用普朗克方程表示可用普朗克方程表示：E=hv=hc/E=能级差，称为激发能或激发电位，用eV或cm-1表示h=6.6256 x 10-27焦耳*秒v=频率c=光速=波长1.原子光谱线原子光谱线原子光谱线原子光谱线：由原子被激发发射的谱线成为由原子被激发发射的谱线成为由原子被激发发射的谱线成为由原子被激发发射的谱线成为原子线原子线原子线原子线，用用用用I表示表示表示表示；例如例如例如例如 Mg I 283.253 nm。2.离子光谱线离子光谱线离子光谱线离子光谱线：原子获得足够的能量后原子获得足够的能量后原子获得足够的能量后原子获得足够的能量后，成为离子和自由电子成为离子和自由电子成为离子和自由电子成为离子和自由电子，原子失去一个电子形成离原子失去一个电子形成离原子失去一个电子形成离原子失去一个电子形成离的过程的过程的过程的过程，称为一级电离称为一级电离称为一级电离称为一级电离。离子受激发发射的谱线成为离子线离子受激发发射的谱线成为离子线离子受激发发射的谱线成为离子线离子受激发发射的谱线成为离子线，一次电离发射的谱线表示为一次电离发射的谱线表示为一次电离发射的谱线表示为一次电离发射的谱线表示为II，例如例如例如例如，Mg II 279.553 nm。产生离子线需要较高的能量或较高的等离子体温度产生离子线需要较高的能量或较高的等离子体温度产生离子线需要较高的能量或较高的等离子体温度产生离子线需要较高的能量或较高的等离子体温度，所需能量为电离能所需能量为电离能所需能量为电离能所需能量为电离能+激发能的总和激发能的总和激发能的总和激发能的总和。激发发射能量离子激发态离子基态abcda,b激发c 电离d 离子激发efghe离子发射f,g,h 原子发射 激发态4321能级图能级图能级图能级图能级图能级图能级图能级图一些元素的电离电位一些元素的电离电位一些元素的电离电位一些元素的电离电位一些元素的电离电位一些元素的电离电位一些元素的电离电位一些元素的电离电位(eVeV)Lit.:ZaidelEl.IIIIIIIVV1 H13.595-2 He24.58154.405-3 Li5.39075.622122.427-4 Be9.32118.207153.85217.671-5 B8.29625.11937.921259.31340.1566 C11.26524.37747.86664.478392.07 N14.54529.60647.60977.497.878 O13.61535.08255.11877.28113.79 F17.42234.97962.64787.142114.2210 Ne21.55940.95863.42796.897126.4311 Na5.13847.29271.650-12 Mg7.64515.03280.119109.533-13 Al5.98518.82428.442119.961154.2814 Si8.14916.33933.48945.131166.515 P10.97719.65330.15751.35665.0116 S10.35723.40535.04847.29462.217 Cl12.95923.79939.90554.45267.818 Ar15.73627.61940.68617819 K4.34031.81145.7-20 Ca6.11211.86851.20967.2-El.IIIIIIIVV21 Sc6.5612.924.75373.91391.822 Ti6.83513.627.543.23799.8423 V6.73814.226.548.56424 Cr6.76116.7-73.025 Mn7.42915.636-76.026 Fe7.8616.24030.6-27 Co7.87617.4-28 Ni7.63318.2-29 Cu7.72320.283-30 Zn9.39217.96039.70-31 Ca5.99720.50930.764.1-32 Ce8.12615.9334.21645.793.4333 As9.8120.227.29750.12362.6134 Se9.75021.69134.07842.90073.1135 Br11.84419.235.888-36 Kr13.99626.536.9468-37 Rb4.17627.4994780-38 Sr5.69311.026-39 Y6.612.420.5-7740 Zr6.95114.0324.1033.972-NaNa 原子的能级图原子的能级图原子的能级图原子的能级图原子的能级图原子的能级图原子的能级图原子的能级图Na-Dublettat 589 nmNa-Dublettati 330 镁的能级图镁的能级图镁的能级图镁的能级图镁的能级图镁的能级图镁的能级图镁的能级图Volts765432102.74.37.62SPDsp1p2p3df1S01P11D23S13P23P13P03D3.2.13F4.3.2singuletstriplets3S4S5S6S7S3P3D4D5D6D4P5P6P7P3p13p23p34p14p24p35p15p25p36p16p26p37p17p27p34s5s6s7s8s3d4d5d6d5f4f4571.15500010000150002000025000300003500040000450005000055000600001828.12025.822852.1111828.85711.094703.005528.428806.755183.675172.703332.143329.95167.383336.6915032.73829.363091.073832.313092.973838.293096.917657.515023.315032.710812.914877.14730.16 .cm-镁溶液的波长扫描图镁溶液的波长扫描图镁溶液的波长扫描图镁溶液的波长扫描图镁溶液的波长扫描图镁溶液的波长扫描图镁溶液的波长扫描图镁溶液的波长扫描图G.F.Larson and V.A.Fassel.Appl.Spectrosc.33.597(1979)Upper scan:5000 g/ml MgLower scan:Deionised H2O10-1010-910-410-510-610-710-8Photocurrent AWavelength nm220240260280300Mg II 279.55Mg II 280.27Mg I 285.213p 3P0-10d 3D3p 3P0-11d 3D3p 3P0-9d 3D3p 3P0-8d 3D3p 3P0-7d 3D3p 3P0-6d 3D发射光谱种类发射光谱种类发射光谱种类发射光谱种类发射光谱种类发射光谱种类发射光谱种类发射光谱种类 带谱 线谱 连续光谱定量分析原理定量分析原理定量分析原理定量分析原理定量分析原理定量分析原理定量分析原理定量分析原理Boltzmann equation 波尔兹曼方程波尔兹曼方程波尔兹曼方程波尔兹曼方程设等离子体中测定的元素原子总数为设等离子体中测定的元素原子总数为设等离子体中测定的元素原子总数为设等离子体中测定的元素原子总数为N0，经原子激发获得能量经原子激发获得能量经原子激发获得能量经原子激发获得能量E，使外层电子由基态激发至使外层电子由基态激发至使外层电子由基态激发至使外层电子由基态激发至m能级的激发态能级的激发态能级的激发态能级的激发态，则被激发到则被激发到则被激发到则被激发到m能级的原子数为能级的原子数为能级的原子数为能级的原子数为：Nm=K N0exp(-Em/kT)Nm,0=Number of atoms at excited state m,ground state 0K=Statistical value，E=Excitation energy,T=Excitation temperature，plasma Temp.k=Boltzmann 谱线强度与浓度的关系谱线强度与浓度的关系谱线强度与浓度的关系谱线强度与浓度的关系谱线强度与浓度的关系谱线强度与浓度的关系谱线强度与浓度的关系谱线强度与浓度的关系当发射频率为v的光波，那么辐射光的强度为：I=hvNm Nm：激发态的原子数又因等离子体中被激发的元素的原子数N0与该元素的含量C成正比I=aC定量分析原理概要定量分析原理概要定量分析原理概要定量分析原理概要定量分析原理概要定量分析原理概要定量分析原理概要定量分析原理概要相对分析，需要标准样品波长的强度和该元素的浓度成正比标准和样品需要相同的基体强度强度强度强度浓度浓度浓度浓度仪器结构仪器结构仪器结构仪器结构、部件和组成和工作原理部件和组成和工作原理部件和组成和工作原理部件和组成和工作原理仪器结构仪器结构仪器结构仪器结构、部件和组成和工作原理部件和组成和工作原理部件和组成和工作原理部件和组成和工作原理溶液在等离子体中的物理化学过程溶液在等离子体中的物理化学过程溶液在等离子体中的物理化学过程溶液在等离子体中的物理化学过程溶液在等离子体中的物理化学过程溶液在等离子体中的物理化学过程溶液在等离子体中的物理化学过程溶液在等离子体中的物理化学过程+发射谱线（原子线）Photon emission(ionic lines)激发源雾粒分子原子离子液体样品固体样品雾化引入气溶胶（5um)去溶剂蒸发原子化激发ICP-OES 分析的原理分析的原理分析的原理分析的原理1、雾化，从溶液到气溶胶2、激发3、控制系统和数据处理等离子体产生等离子体产生等离子体产生等离子体产生等离子体产生等离子体产生等离子体产生等离子体产生辅助气辅助气辅助气辅助气冷却气冷却气冷却气冷却气等离子体等离子体等离子体等离子体RF线圈线圈线圈线圈雾化气雾化气雾化气雾化气+样品气溶胶样品气溶胶样品气溶胶样品气溶胶环型电流环型电流环型电流环型电流电磁场电磁场电磁场电磁场电磁场电磁场电磁场电磁场?RF induces electrical and magnetic fields?CollisionsAr+e-Ar+2e-Ar+e-Ar+2e-M+e-M+2e-点火过程点火过程点火过程点火过程点火过程点火过程点火过程点火过程点火过程点火过程点火过程点火过程ICPICP各区域的分布各区域的分布各区域的分布各区域的分布各区域的分布各区域的分布各区域的分布各区域的分布ICPICP各区域的分布各区域的分布各区域的分布各区域的分布各区域的分布各区域的分布各区域的分布各区域的分布?焰心区焰心区焰心区焰心区（预热区预热区预热区预热区 PHZPHZPHZPHZ）：温度温度温度温度10000 10000 10000 10000 K K K K。试样气溶胶通过这一区域时被预热试样气溶胶通过这一区域时被预热试样气溶胶通过这一区域时被预热试样气溶胶通过这一区域时被预热、挥发溶剂和蒸发溶质挥发溶剂和蒸发溶质挥发溶剂和蒸发溶质挥发溶剂和蒸发溶质。?内焰区内焰区内焰区内焰区（测光区测光区测光区测光区 NAZNAZNAZNAZ）：）：）：）：温度温度温度温度6000600060006000-8000 K8000 K8000 K8000 K，是分析物质原子化是分析物质原子化是分析物质原子化是分析物质原子化、激发激发激发激发、电电电电离与辐射的主要区域离与辐射的主要区域离与辐射的主要区域离与辐射的主要区域，也是光谱分析区也是光谱分析区也是光谱分析区也是光谱分析区。?尾焰区尾焰区尾焰区尾焰区：温度温度温度温度低于低于低于低于6000 K6000 K6000 K6000 K。40.68 vs.27.12 MHz 40.68 vs.27.12 MHz 的发生器的稳定性的发生器的稳定性的发生器的稳定性的发生器的稳定性的发生器的稳定性的发生器的稳定性的发生器的稳定性的发生器的稳定性27 MHz design 允许更宽的变频范围允许更宽的变频范围允许更宽的变频范围允许更宽的变频范围?更适用于复杂基体的应用，例如基体为挥发性高的有机溶剂 或高盐量SPECTROSPECTRO ARCOSARCOSAdvanced Rowland Circle Optical System for performanceICP-Optical Emission SpectroscopySPECTROSPECTRO GENESISGENESISEntry level ICP-OES for environmentaland industrial Radial and Axial Plasma OrientationRadial and Axial Plasma O115(W)/70(D)/85(H)in cm 175-777 nmRadial(Side-On-Plasma)Axial(End-On-Plasma)No halogen analysis TDS tolerance up to 20%156(W)/70(D)/108(H)in cm 130-777 nmRadial(Side-On-Plasma)Axial(End-On-Plasma)Halogen analysis TDS tolerance up to 30%SPECTRO ARCOSSPECTRO GENESISSPECTRO ARCOSSPECTRO ARCOS光学系统光学系统光学系统光学系统光学系统光学系统光学系统光学系统等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体进样系统进样系统进样系统进样系统进样系统进样系统进样系统进样系统废气排风废气排风废气排风废气排风废气排风废气排风废气排风废气排风数据采集和运算数据采集和运算数据采集和运算数据采集和运算数据采集和运算数据采集和运算数据采集和运算数据采集和运算光室光室光室光室（光室光室光室光室（ArAr）净化净化净化净化）净化净化净化净化工作气体质量流量控制工作气体质量流量控制工作气体质量流量控制工作气体质量流量控制计计计计光传输路径光传输路径再组合区域再组合区域(造成严重的基体效应造成严重的基体效应)发射区域发射区域(无基体效应无基体效应)激发区域激发区域(轻微基体效应轻微基体效应)光的传输光的传输光的传输光的传输（端式等离子体的特点端式等离子体的特点端式等离子体的特点端式等离子体的特点）光的传输光的传输光的传输光的传输（端式等离子体的特点端式等离子体的特点端式等离子体的特点端式等离子体的特点）Optical light pathOptical light pathto spectrometerto spectrometer可调节的可调节的氩气反吹气氩气反吹气RecombinationRecombinationmatrix effectsmatrix effectsPlasmaPlasmaOPI OPI（OptisheOptishe Plasma Interface)Plasma Interface)原理原理原理原理原理原理原理原理SPECTROSPECTRO s s Patented OPIPatented OPISPECTROSPECTRO s Patented OPIs Patented OPIRadial Plasma Orientation(SOP)Radial Plasma Orientation(SOP)SPECTRO ARCOSSPECTRO ARCOS-光室密闭充氩光室密闭充氩光室密闭充氩光室密闭充氩，无需吹扫无需吹扫无需吹扫无需吹扫（驱气驱气驱气驱气）和抽真和抽真和抽真和抽真空空空空-光室恒温光室恒温光室恒温光室恒温:15（0.1）-开机即可使用开机即可使用开机即可使用开机即可使用-测量测量测量测量130nm 190nm波段方便快捷波段方便快捷波段方便快捷波段方便快捷SPECTRO ARCOS SPECTRO ARCOS 光学系统光学系统光学系统光学系统入射入射入射入射光光光光3600线线线线/毫米毫米毫米毫米3600线线线线/毫米毫米毫米毫米1800线线线线/毫米毫米毫米毫米反射镜反射镜反射镜反射镜340nm 175nm175nm130nm340nm17 检测器5检测器7检测器SPECTRO ARCOS SPECTRO ARCOS 光学系统光学系统光学系统光学系统焦距：0.75米光谱范围：130nm 770nm光栅：三光栅-3600线/毫米(130nm 175nm)-3600线/毫米(175nm 340nm)-1800线/毫米(340nm 770nm)光谱级次：全波长一级光谱IntenseIntense spectralspectral lineslines in the VUV:in the VUV:BECs/LODsBECs/LODsLOD(g/l)BEC(mg/l)He121211.20.11 50026 21800 2200ElementXBCNOFNe0.04 0.003 3.40.24 10.12 1.90.22 192.1Wavelength(nm)AlSiPSClArRed:Best SBR for lines 200 nmGa GeAsSeBrKrGreen:Non ICP elements0.090.02 1.30.25 130.7 3.90.38 131.7InSnSbTeIXe2.30.15 3.10.35 0.50.07 1.40.1 1.80.12 4.40.7PtAuHgTlPbB01234220,2220,25220,3220,35220,4220,45220,5Wavelength(nm)Intensity(105 cps)Pb 220.351 nmInterfered Pb 220,351 nm-line in 1%N00,511,52168,12168,17168,22168,27Wavelength(nm)Intensity(104 cps)Pb168.220 nmNon Interfered Pb 168,220 nm-line in 1%NApplication Application-Less intense SLess intense S-Lines in the VUVLines in the VUV00.511.522.5142143144145146147148Wavelength(nm)Intensity(10 5 cps)S I 143.328 nmS I 142.510 nmS I 147.400 nmS I 144.822 nmS I 143.696 nmSPECTRO ARCOS检测器检测器检测器检测器特点特点特点特点:?2,500 像素每片像素每片像素每片像素每片?最短的积分时间最短的积分时间最短的积分时间最短的积分时间:1 ms?基于信号强度的自动积分时间优化基于信号强度的自动积分时间优化基于信号强度的自动积分时间优化基于信号强度的自动积分时间优化?自动的暗电流扣除自动的暗电流扣除自动的暗电流扣除自动的暗电流扣除CCD CCD（charge coupled devices charge coupled devices 电荷耦合器件电荷耦合器件电荷耦合器件电荷耦合器件电荷耦合器件电荷耦合器件电荷耦合器件电荷耦合器件)掺杂的硅晶体吸收光子一定面积的芯片（像素）产生电子CCD的工作原理的工作原理的工作原理的工作原理电子的传输通过不同的芯片进行CCDCCD芯片的工作原理芯片的工作原理芯片的工作原理芯片的工作原理芯片的工作原理芯片的工作原理芯片的工作原理芯片的工作原理每个像素的读出放大和传输得到相应的电压CCDCCD芯片的工作原理芯片的工作原理芯片的工作原理芯片的工作原理芯片的工作原理芯片的工作原理芯片的工作原理芯片的工作原理SOP versus EOP SOP versus EOP Improvement factor EOP/SOP in Water,NaCl and KeroseneElementLine(nm)WaterNaClKeroseneAs189.0422.92.70.8B182.6412.41.9Ba455.4043.82.00.2Be313.0421.83.0Br154.0653.01.3Ca396.8474.01.30.0Cd226.5023.12.70.8Co228.6156.84.60.8Cr267.7164.13.21.0Cu324.7788.12.20.5Fe259.9405.62.40.3Hg184,9502.82.4Mg279.5535.62.00.3Mn257.6107.52.00.5Mo202.0303.22.50.6Ni 231.6043.23.61.3P178.2872.41.10.6Pb220.3534.22.51.8Si251.6123.32.71.7Sn189.9914.62.10.5Sr407.7713.72.0Ti334.9413.31.80.4Tl190.8644.61.5V292.4646.72.60.3Zn213.8565.71.61.6AICPOES ICPOES ICPOES ICPOES ICPOES ICPOES ICPOES ICPOES 的分析特点的分析特点的分析特点的分析特点：的分析特点的分析特点的分析特点的分析特点：优点优点优点优点：多元素分析检出限低，可达0.02-50ug/L精密度高（RSD1%)基体效应小化学干扰少工作曲线线性范围宽，可达4 7个数量级。既可测定痕量组分，也可测定主成分测量时间短缺点缺点缺点缺点：光谱干扰样品前处理软件操作及数据分析软件操作及数据分析软件操作及数据分析软件操作及数据分析软件操作及数据分析软件操作及数据分析软件操作及数据分析软件操作及数据分析分析方法的开发分析方法的开发分析方法的开发分析方法的开发分析方法的开发分析方法的开发分析方法的开发分析方法的开发 建立方法建立方法建立方法建立方法-优化仪器-谱线选择-背景扣除-标样制备 数据处理数据处理数据处理数据处理-数据储存-数据的输入/输出公式公式公式公式公式公式公式公式SBR=(Int(standard)-Int(spectr.background)Int(spectr.background)BEC=c(standard)SBRcDL=3 x RSD(spectr.background)x BEC100123cDL=0.03 x RSD(spectr.background)x BEC常用单位常用单位常用单位常用单位常用单位常用单位常用单位常用单位1%10 g/L1 g/L1,000 ppm1 g/kg1 ppm1,000 ppb1 mg/L1 mg/kg1 g/L1 ppb1 g/BECBEC-背景等效浓度值背景等效浓度值背景等效浓度值背景等效浓度值背景等效浓度值背景等效浓度值背景等效浓度值背景等效浓度值强度 I浓度 CBECC/BEC=(I-I0)/I0 BEC=C*I0/(I-I0)I仪器的优化仪器的优化仪器的优化仪器的优化仪器的优化仪器的优化仪器的优化仪器的优化激发条件等离子体稳定性降低基体效应minimize matrix effect测量时间，冲洗时间，记忆效应小样品量/小时高做样速度high sample throughput固定的工作条件偏移（%/h)高稳定性high stability激发条件，测量时间背景RSD，BEC低BEC low DL测量时间，积分区域净信号强度及其RSD高精密度high precision有关的系统参数有关的系统参数有关的系统参数有关的系统参数优化标准优化标准优化标准优化标准优化目标优化目标优化目标优化目标仪器的优化仪器的优化仪器的优化仪器的优化仪器的优化仪器的优化仪器的优化仪器的优化工作参数的选择工作参数的选择工作参数的选择工作参数的选择 Outer gas flow(Coolant)Intermediate gas flow(Auxiliary)Additional gases Observation height Nebulizer gas flow(Carrier)Power Measure time Torch position优化BEC值来优化DL优化精密度，一般短期RSD0.5%射频功率射频功率射频功率射频功率（能量能量能量能量）的影响的影响的影响的影响射频功率射频功率射频功率射频功率（能量能量能量能量）的影响的影响的影响的影响能量传递到等离子体能量传递到等离子体能量传递到等离子体能量传递到等离子体气体气体气体气体最小的能量维持等离子体的激发最小的能量维持等离子体的激发最小的能量维持等离子体的激发最小的能量维持等离子体的激发充分的能量用于激发高强度的谱线充分的能量用于激发高强度的谱线充分的能量用于激发高强度的谱线充分的能量用于激发高强度的谱线降低背景发射是降低检出限的必要条件降低背景发射是降低检出限的必要条件降低背景发射是降低检出限的必要条件降低背景发射是降低检出限的必要条件中间条件中间条件中间条件中间条件1350 W-1450 W可满足可满足可满足可满足90%to 95%的应用的应用的应用的应用相对发射相对发射相对发射相对发射强度强度强度强度背景背景背景背景谱线谱线谱线谱线功率功率功率功率射频功率的影响图射频功率的影响图射频功率的影响图射频功率的影响图射频功率的影响图射频功率的影响图射频功率的影响图射频功率的影响图-15-10-5051015ZnBaAr1200 W1190 W1210 W归一化%雾化气雾化气雾化气雾化气（载气载气载气载气）的影响的影响的影响的影响雾化气雾化气雾化气雾化气（载气载气载气载气）的影响的影响的影响的影响-30-20-10010203040ZnBaAr3 bar2.9 bar3.1 bar归一化%干扰效应干扰效应干扰效应干扰效应干扰效应干扰效应干扰效应干扰效应物理干扰物理干扰物理干扰物理干扰-酸效应-盐效应化学干扰化学干扰化学干扰化学干扰电离干扰电离干扰电离干扰电离干扰光谱干扰光谱干扰光谱干扰光谱干扰-平滑光谱背景-斜坡背景-弯曲背景-复杂背景基体效应干扰基体效应干扰基体效应干扰基体效应干扰：-样品中与分析元素共存的主要元素叫基体，基体的存在，影响分析谱线强度，叫作基体效应物理干扰物理干扰物理干扰物理干扰物理干扰物理干扰物理干扰物理干扰产生原因产生原因产生原因产生原因：由于ICP光谱分析的试样为溶液状态，因此溶液的粘度、比重及表面张力等均对雾化过程、雾滴粒径、气溶胶的传输以及溶剂的蒸发等都有影响，而粘度又与溶液的组成，酸的浓度 和种类及温度等因素相关。酸效应的特点酸效应的特点酸效应的特点酸效应的特点:对各种元素谱线强度有相类似的影响,（降低）影响机理影响机理影响机理影响机理:影响提升量,雾滴直径,蒸发速度及等离子体成份影响的次序影响的次序影响的次序影响的次序:HClHNO3HClO4H3PO4H2SO4 一般用1%-5%盐效应盐效应盐效应盐效应盐效应盐效应盐效应盐效应随着样品溶液含盐量的增加,谱线强度逐渐(单调地)降低盐效应是由溶液的黏度等物理特性变化引起的,与进样装置有关.不同的进样系统盐效应不同,也与分析条件有关.盐效应有时与其它干扰效应同时存在(如电离干扰）,此时就不是谱线强度单调降低.不同元素的盐效应不同克服盐效应的办法是基体匹配法,内标法,化学分离法.盐效应将使元素的检出限变坏盐效应将使元素的检出限变坏盐效应将使元素的检出限变坏盐效应将使元素的检出限变坏,误差增加误差增加误差增加误差增加化学干扰与光谱干扰化学干扰与光谱干扰化学干扰与光谱干扰化学干扰与光谱干扰化学干扰与光谱干扰化学干扰与光谱干扰化学干扰与光谱干扰化学干扰与光谱干扰化学干扰化学干扰化学干扰化学干扰：ICP光谱分析中的化学干扰，比起火焰原子吸收光谱或火焰原子发射光谱分析轻微得多，因此化学干扰在ICP发射光谱分析中可以忽略不计。光谱干扰光谱干扰光谱干扰光谱干扰：光谱干扰主要分为两类，一类是谱线重叠干扰，它是由于光谱仪色散率和分辨率的不足，使某些共存元素的谱线重叠在分析上的干扰。另一类是背景干扰，这类干扰与基体成分及ICP光源本身所发射的强烈的杂散光的影响有关。对于谱线重叠干扰，采用高分辨率的分光系统，决不是意味着可以完全消除这类光谱干扰，只能认为当光谱干扰产生时，它们可以减轻至最小强度。因此，最常用的方法是选择另外一条干扰少的谱线作为分析线，或应用干扰因子校正法(IEC)或智能拟合智能拟合(SMB)(SMB)以予校正。电离效应电离效应电离效应电离效应电离效应电离效应电离效应电离效应由于ICP中试样是在通道里进行蒸发、离解、电离和激发的，试样成分的变化对于高频趋肤效应的电学参数的影响很小影响很小影响很小影响很小，因而易电离元素的加入对离子线和原子线强度的影响比其他光源都要小，但实验表明这种易电离干扰效应仍对光谱分析有一定的影响。对于垂直观察ICP光源，适当地选择等离子体的参数，可使电离干扰抑制到最小的程度。但对于水平观察ICP光源，这种易电离干扰相对要严重一些，此外保持待测的样品溶液与分析标准溶液具有大致相同的组成也是十分必要。光谱背景光谱背景光谱背景光谱背景光谱背景光谱背景光谱背景光谱背景 连续的光谱背景发射 散射光 分子带(e.g.OH,N2,C,ZrO,WO etc.)原子,离子发射(e.g.Ar,H,O,N etc.)基体元素的发射扣除背景的方式扣除背景的方式扣除背景的方式扣除背景的方式扣除背景的方式扣除背景的方式扣除背景的方式扣除背景的方式同时、实