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電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀檢出限問(wèn)題
電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀檢出限問(wèn)題
筆者在分析檢測(cè)行業(yè)這么多年,經(jīng)常會(huì)有老師問(wèn)到ICP-OES的檢出限是多少?這個(gè)問(wèn)題該怎么回答呢,沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案,用筆者老師的一句話(huà)來(lái)概括就是—“拋開(kāi)元素和基體談檢出限就是耍LM"。具體怎么回事,我們一起往下看。
下面筆者就以央企中國(guó)鋼研科技集團(tuán)下屬全資子公司鋼研納克檢測(cè)技術(shù)股份有限公司的ICP-OES(型號(hào)Plasma3000)為例,給大家簡(jiǎn)單科普一下。
波長(zhǎng)范圍:
鋼研納克Plasma 3000:165-900nm
珀金埃爾默Avio 200:165-900nm
賽默飛世爾iCAP PRO XP:167-852nm
從上述數(shù)據(jù)可以看出,無(wú)論進(jìn)口還是國(guó)產(chǎn),波長(zhǎng)范圍基本覆蓋到170-850nm之間。
ICP-OES主要元素特征譜線(xiàn)表
序號(hào) | 名稱(chēng) | 元素 | 波長(zhǎng) |
1 | 銀 | Ag | 328.07 |
2 | 鋁 | Al | 396.15 |
308.22 | |||
3 | 砷 | As | 189.04 |
193.76 | |||
4 | 硼 | B | 249.77 |
249.68 | |||
182.59 | |||
5 | 鋇 | Ba | 455.4 |
6 | 鈹 | Be | 313.04 |
234.86 | |||
7 | 鉍 | Bi | 223.06 |
8 | 鈣 | Ca | 393.37 |
317.93 | |||
9 | 鎘 | Cd | 214.44 |
226.5 | |||
10 | 鈷 | Co | 238.89 |
228.62 | |||
10 | 鉻 | Cr | 206.15 |
267.72 | |||
12 | 銅 | Cu | 324.75 |
327.4 | |||
13 | 鐵 | Fe | 238.2 |
259.94 | |||
14 | 汞 | Hg | 194.23 |
184.95 | |||
253.65 | |||
15 | 鉀 | K | 766.49 |
769.9 | |||
16 | 鋰 | Li | 670.78 |
17 | 鎂 | Mg | 279.55 |
18 | 錳 | Mn | 257.61 |
259.37 | |||
19 | 鉬 | Mo | 202.03 |
20 | 鈉 | Na | 589 |
589.59 | |||
21 | 鎳 | Ni | 216.556 |
231.604 | |||
22 | 磷 | P | 213.62 |
178.29 | |||
23 | 鉛 | Pb | 288.306 |
220.35 | |||
24 | 銻 | Sb | 206.83 |
217.59 | |||
25 | 硒 | Se | 196.09 |
26 | 硅 | Si | 251.61 |
288.16 | |||
27 | 錫 | Sn | 189.98 |
28 | 鍶 | Sr | 407.77 |
29 | 鈦 | Ti | 334.94 |
336.12 | |||
30 | Ti | Tl | 190.86 |
276.787 | |||
351.924 | |||
31 | 釩 | V | 309.31 |
310.23 | |||
292.4 | |||
32 | 鋅 | Zn | 202.55 |
213.86 |
由上表可以看到,主要元素從100多nm到700多nm都有,比如As在180nm左右,我們稱(chēng)為短波元素,Na、K在700多nm,我們稱(chēng)為長(zhǎng)波元素,ICP的是有最佳檢測(cè)范圍的,大概規(guī)律是由中間向兩邊遞減,也就是特征譜線(xiàn)越靠中間的檢出限越低,越往兩端靠的檢出限越高,所以長(zhǎng)波或者短波元素的檢出限肯定比不過(guò)常規(guī)元素的檢出限。
總結(jié)1:檢出限和元素有關(guān),不同元素的檢出限并不一樣,不能一概而論。
觀測(cè)方式:
目前主流的觀測(cè)方式為徑向觀測(cè),少數(shù)具備雙向觀測(cè)能力,我們?cè)倏匆唤M數(shù)據(jù)。
從上圖可以看出,軸向觀測(cè)的檢出限明顯低于徑向觀測(cè),但是軸向觀測(cè)基體效應(yīng)很大,存在干擾較多,不同元素應(yīng)區(qū)別對(duì)待。
總結(jié)2:檢出限和儀器觀測(cè)方式以及基體有關(guān),不同基體應(yīng)采取不同觀測(cè)方式,一般水質(zhì)、食品等基體單一的采用軸向觀測(cè),有機(jī)、冶金等基體復(fù)雜的選用徑向觀測(cè)。
通過(guò)上文的介紹,大家對(duì)ICP檢出限已經(jīng)具備了基礎(chǔ)了解了,那么是不是只要在ICP檢出限范圍內(nèi),就可以測(cè)試呢?答案是—不行。
首先給大家闡述一下檢出限的概念,檢出限分為三種:
儀器檢出限:相對(duì)于背景,儀器檢測(cè)的可靠最小信號(hào)。通常用信噪比(S/N) 表示,當(dāng)(S/N)≥3時(shí),定義為儀器檢出限。
方法檢出限:某方法可檢測(cè)的最小濃度。通常用外推法可以求得。即,在低濃度范圍內(nèi)選三個(gè)濃度(C1、C2、C3) ,對(duì)每一濃度水平分別重復(fù)測(cè)定,求出各濃度水平的標(biāo)準(zhǔn)偏差 S1、S2、S3,用線(xiàn)性回歸法做出擬合曲線(xiàn),延長(zhǎng)該線(xiàn)與縱坐標(biāo)相交于S0(濃度為零時(shí)空白樣品的標(biāo)準(zhǔn)偏差)。3S0則定義為方法檢出限。
樣品檢出限:指相對(duì)于空白可檢測(cè)的樣品的最小含量。它定義為三倍空白標(biāo)準(zhǔn)偏差,即,3σ空白(或3S空白)。
通俗的說(shuō),使用過(guò)ICP的朋友都知道,ICP只能液體進(jìn)樣,當(dāng)待測(cè)樣品是水樣,基體單一,也不存在空白,此時(shí)我們可以認(rèn)為這三個(gè)檢出限是一回事。
當(dāng)待測(cè)樣品為非可直接進(jìn)樣,舉例:稱(chēng)取0.1g樣品用酸溶解,然后定容到100ml容量瓶中,進(jìn)樣測(cè)試。此時(shí)我們相當(dāng)于把樣品稀釋了1000倍,比如我們想測(cè)試該樣品中As元素,儀器檢出限為10ppb,此時(shí)方法檢出限只有10ppm,如果只稀釋100倍,那就是1ppm。
總結(jié)3:直接進(jìn)樣且無(wú)干擾樣品可以參考儀器檢出限,需要溶解稀釋樣品應(yīng)關(guān)注稀釋倍數(shù),肯定達(dá)不到儀器檢出限,具體樣品,具體分析。
今天關(guān)于檢出限的分享就到這了,我們下期再見(jiàn),沒(méi)看懂的朋友歡迎留言!