Atomemissionsspektroskopie mit induktiv gekoppeltem Plasma: Prinzip

Induktiv gekoppeltes Plasma (ICP) ist eine weit verbreitete Plasmaquelle in der Atomemissionsspektroskopie.

Dabei handelt es sich um einen Plasmabrenner, der aus drei konzentrischen Quarzröhren mit fließendem Argongas besteht, das durch einen Funken aus einer Tesla-Spule ionisiert wird.

Die dabei entstehenden Ionen und Elektronen interagieren mit dem fluktuierenden Magnetfeld, das von einer wassergekühlten Hochfrequenz-Induktionsspule erzeugt wird.

Diese Wechselwirkung führt zu einer ohmschen Erwärmung, bei der ein Hochtemperatur-Argon-Plasma mit einem strahlend weißen Kern und einem flammenartigen Schweif entsteht.

Bei der ICP-AES wird ein konzentrischer Glasvernebler verwendet, um die Probe mit Hilfe von Argongas mit hoher Geschwindigkeit zu transportieren, um durch den Bernoulli-Effekt feine Tröpfchen zu bilden, die in das Plasma gelangen.

Alternativ kann die elektrothermische Verdampfung eingesetzt werden, bei der die Probe in einem Ofen verdampft wird und ein Argonstrom sie in das Plasma befördert.

Die Plasmaquelle bietet verschiedene Vorteile, wie z.B. die Zerstäubung in einer chemisch inerten Umgebung, die die Bildung von refraktären Oxiden verhindert und die Lebensdauer des Analyten verlängert.

Darüber hinaus behält es einen relativ gleichmäßigen Temperaturquerschnitt bei, wodurch das Auftreten von Selbstabsorption und Selbstumkehr reduziert wird.