مقایسه دستگاه جذب اتمی و ICP

 

دستگاه طیف سنج جذب اتمی و پلاسمای جفت القائی ICP از تجهیزاتی هستند که برای آنالیز تعداد زیادی از عناصر به کار می روند. این دو تکنیک از جنبه های مختلف تفاوت های بسیاری با یکدیگر دارند. به طور کلی تفاوت در عملکرد دو دستگاه جذب اتمی و دستگاه ICP را می توان از نظر مکانیسم، سرعت، حداکثر دما، حد تشخیص، تداخل شیمیایی و قیمت مورد بررسی قرار داد. هر کدام از این تفاوت ها می تواند استفاده از دستگاه ها را با مزیت ها و محدودیت های مواجه کند. بنابراین، بررسی دقیق امکانات و محدودیت های موجود در هر دستگاه جذب اتمی و دستگاه ICP یکی از مهم ترین معیارهای انتخاب می باشد.

مقایسه مکانیسم و دما در جذب اتمی و ICP

اصلی ترین تفاوت دو تکنیک اسپکتروسکوپی از لحاظ مکانیسم این است که یکی بر پایه جذب اتمی و دیگری بر پایه نشر اتمی یا یونی متکی است. مورد دیگر، تفاوت در روش تولید یون و یا اتم می باشد. به گونه ای که در جذب اتمی از شعله احتراق یا کوره گرافیتی برای تولید اتم و در دستگاه ICP ازحالت پلاسما برای تولید اتم و یا یون استفاده می شود.

حداکثر دما در جذب اتمی برای هوا-استیلن 2300 و برای نیترواکساید−استیلن 2900 درجه سانتیگراد می باشد. در حالی که این دما در حالت پلاسمای آرگون دستگاه آی سی پی به 10000 درجه سانتیگراد می رسد.

مقایسه حد تشخیص دستگاه جذب اتمی و ICP

• در صورتی که عنصری قابلیت اتمایز شدن داشته باشد قدرت تشخیص برای جذب اتمی در حالت کوره در تمام موارد بیشتر از دستگاه طیف سنج ICP است.
• حد تشخیص برای تعدادی از عناصر مانند پتاسیم و سدیم در حالت شعله دستگاه جذب اتمی بسیار بهتر از طیف سنج ICP می باشد.
• دقت تشخیص برای عناصر مقاوم در برابر حرارت مانند وانادیم، بور، تیتانیم و آلومینیم در دستگاه ICP بسیار بیشتر از شعله جذب اتمی می باشد.
• مواد غیر فلزی مانند سولفور، نیتروژن، کربن و هالوژن (مانند ید، کلر و برم) تنها با استفاده از دستگاه ICP قابل تشخیص می باشند.
• هر چند تشخیص فسفر توسط طیف سنج جذب اتمی امکانپذیر است، اما دقت تشخیص آن برای دستگاه ICP بسیار بیشتر می باشد.
• اندازه گیری مقدار بهینه عناصرغیر فلزی مانند گوگرد، نیتروژن و هالوژن ها توسط دستگاه ICP تنها در حالت خلاء امکانپذیر است. با این کار اکسیژن را از محیط خارج کرده و مانع جذب توسط آن می شود.

توجه داشته باشید که برای بهبود حد تشخیص عناصری مانند Se ،As ،Hg ،Sb ،Bi و Ge هم در جذب اتمی و هم دستگاه ICP-ES می توان از سیستم تولید بخار یا HVG استفاده کرد.

مقایسه جذب اتمی و ICP از نظر سرعت

در صورتی که تنها یک عنصر در نمونه مورد آنالیز باشد دستگاه جذب اتمی عملکرد سریعتری نسبت به ICP دارد. اما در آنالیز چندین عنصر از آنجا که دستگاه ICP توانایی آنالیز همزمان دارد، زمان آنالیز در ازای هر نمونه بسیار کمتر از زمان لازم در دستگاه اتمیک است.

از انجا که دستگاه اتمیک ابزوربشن قادر به اندازه گیری همزمان عناصر نمی باشد، آنالیز هر عنصر باید به صورت جداگانه صورت گیرد که باعث پایین آمدن سرعت می شود. برای رفع این مشکل می توان از سیستم اتوماتیک و اتوسمپلر به جای سیستم دستی استفاده کرد. اگر چه با استفاده از این روش همچنان نمونه باید چندین بار مورد آنالیز قرار گیرد، اما زمان صرف شده در ازای هر نمونه به مقدار قابل توجه نسبت به روش دستی کاهش می یابد. علاوه بر این باعث افزایش دقت آنالیز و کمتر شدن وظایف اپراتور نیز می شود.

تداخل شیمیایی در جذب اتمی و دستگاه ICP

تداخل شیمیایی در دستگاه جذب اتمی بخصوص در کوره گرافیتی امری رایج می باشد که با اصلاحات شیمیایی قابل تصحیح می باشد. اما دستگاه ICP-ES تقریبا بدون هر گونه تداخل شیمیایی است. زیرا تداخلات شیمیایی که تا 3000 درجه سانتیگراد وجود دارد در دمای بالای 6000 درجه و درحالت پلاسما به طور کامل از بین می روند.

مقایسه قیمت جذب اتمی و ICP

از جمله بزرگترین محدودیت های استفاده از دستگاه ICP قیمت بالای آن می باشد. این امر موجب می گردد توجه آزمایشگاه ها معمولاً به سمت استفاده از دستگاه طیف سنج جذب اتمی (AAS) معطوف شود. در واقع دستگاه طیف سنج Atomic Absorption جایگزینی است که در عین دقت مناسب از لحاظ قیمت نیز مقرون به صرفه و گزینه ای ایده آل به منظور آنالیز عناصر می باشد.