Máy ICP-OES: cấu tạo torch, detector và ứng dụng đa nguyên tố
ICP-OES (Inductively Coupled Plasma – Optical Emission Spectroscopy): plasma argon 10000K, torch quartz, detector CCD/CMOS. Agilent 5800, PerkinElmer Avio, Thermo iCAP PRO.
ICP-OES (còn gọi ICP-AES) phân tích đồng thời 30–70 nguyên tố trong vài phút với LOD ppb-sub ppb, thay thế dần FAAS trong các lab chuyên sâu. Plasma argon 8000–10000 K kích thích nguyên tử phát xạ, tín hiệu được tách qua phổ kế Echelle và detector CCD/CMOS dải 165–800 nm.
1. Cấu tạo torch và RF generator
Torch quartz 3 ống (outer-Ar 12 L/min, intermediate, nebulizer) đặt trong cuộn cảm RF 27.12 hoặc 40.68 MHz, công suất 1.0–1.5 kW. Plasma toroidal duy trì ổn định nhờ Ar tinh khiết >99.999%.
2. View axial vs radial
- Axial: nhìn dọc plasma, độ nhạy cao gấp 5–10 lần (mẫu loãng).
- Radial: nhìn ngang, ít nhiễu nền, dùng cho mẫu nồng độ cao (hợp kim, đất).
- Hệ Dual View / SVDV (Synchronous Vertical Dual View) – Agilent 5800 cho phép cả hai chế độ đồng thời.
3. Detector CCD/CMOS Echelle
Phổ kế Echelle + detector CCD bán dẫn cho phép ghi đồng thời mọi bước sóng, không cần slit cơ học. PerkinElmer Avio dùng Flat Plate Plasma + SCD detector; Thermo iCAP PRO dùng CID86 chip làm mát Peltier -45 °C.
4. Ứng dụng phổ biến
- Nước thải QCVN 40:2011 (As, Cd, Cr, Cu, Pb, Hg, Ni, Zn).
- Đất nông nghiệp – kim loại tổng (EPA 3050B + 6010D).
- Hợp kim, thép – Mn, Si, P, S, Cr, Ni.
- Dược phẩm – elemental impurity USP <232>/<233>, ICH Q3D.
5. So sánh nhanh các model
| Model | View | Tốc độ Ar (L/min) | Ưu thế |
|---|---|---|---|
| Agilent 5800 VDV | SVDV | 9 | Tiết kiệm Ar 50%, ICP Expert |
| PerkinElmer Avio 550 Max | Dual | 9 | Flat Plate Plasma bền |
| Thermo iCAP PRO XP | Duo | 12 | iTEVA, CID86 detector |
6. Vận hành an toàn và dịch vụ
Yêu cầu: hệ exhaust 6–8 m/s, chiller làm mát 18 °C, Ar UHP. Bảo trì torch, nebulizer, cone định kỳ tránh muối tích tụ. HTVLAB cung cấp hiệu chuẩn ICP-OES theo dung dịch chuẩn NIST/Merck Certipur, bảo trì plasma, kết hợp giải pháp lab môi trường.