ICP-AES這項(xiàng)技術(shù)具有速度較快且十分準(zhǔn)確靈敏的優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)境和地礦以及冶金以及生物等多個(gè)領(lǐng)域多元素分析當(dāng)中得到了十分廣泛的應(yīng)用，這項(xiàng)技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)比較成熟。本文主要對(duì)ICP-AES及其應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步的研究論述，分別從方法原理以及具體的應(yīng)用方式等環(huán)節(jié)入手，提出ICP-AES的應(yīng)用方式，旨在給ICP-AES技術(shù)應(yīng)用方面提供一定的參考和幫助。

一般在巖石和礦物以及土壤還有冶金這些行業(yè)中應(yīng)用的較多，其定性分析范圍較廣，但是因?yàn)闃邮交w和激發(fā)光源以及電流這些條件的限制，在定量分析中適用長(zhǎng)時(shí)間受到極大的約束，在上世紀(jì)五十年代，原子發(fā)射光譜發(fā)展面臨瓶頸，相關(guān)學(xué)者將其運(yùn)用到發(fā)射光譜分析，建立了diyi臺(tái)電感耦合等離子體發(fā)射光譜設(shè)備，自從七十年開(kāi)始，原子發(fā)射光譜才再次獲得發(fā)展和應(yīng)用。因此，下面將進(jìn)一步研究論述ICP-AES及其應(yīng)用。

ICP-AES方法的原理

等離子體發(fā)射光譜這種方法能夠一起檢測(cè)樣品當(dāng)中多個(gè)元素的含量，在氬氣經(jīng)過(guò)等離子體火炬的過(guò)程中，通過(guò)射頻發(fā)生器發(fā)射的交變電磁場(chǎng)讓它電離提高速度并且和別的氬原子進(jìn)行碰撞，這種連鎖反應(yīng)讓許多氬原子電離，組成原子和離子以及電子的粒子混合氣體，也就是等離子體。

不一樣元素的原子其激發(fā)或者是電離的過(guò)程中能夠發(fā)射出特征光譜，因此，等離子體發(fā)射光譜可以用做檢測(cè)樣品當(dāng)中存在的元素。特征光譜的強(qiáng)和弱與樣品當(dāng)中等待檢測(cè)元素的濃度有著較大的關(guān)系，和規(guī)范系列溶液作比較，就能夠測(cè)量出樣品當(dāng)中每個(gè)元素的含量。

ICP-AES的應(yīng)用

1、在大氣顆粒物分析中的應(yīng)用

其主要使用的儀器包括電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、超聲波清洗劑等，使用的試劑有硝酸、高氯酸鹽酸。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程是處理樣品，配置標(biāo)準(zhǔn)溶液，檢測(cè)樣本并得出結(jié)果。

①試驗(yàn)人員會(huì)把濾膜剪成細(xì)小的長(zhǎng)條狀，并把它們放到燒杯中，再放入新的濾膜作為空白使用，做成檢測(cè)樣本。

②配置溶液，遵循每個(gè)元素互不干擾的原則，把不同的化學(xué)元素用超純水稀釋，包括Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Mn、Ni、Co等八種元素，配置成不同的多元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

③把樣本放到溶液中，隨后先后放入硝酸、高氯酸進(jìn)行消解，液體近干后放入1mlHCl，加入10ml水靜置0.5h后浸濕，等其冷卻后放入離心管，等待檢測(cè)，Z后得出結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：經(jīng)過(guò)顆粒物的檢測(cè)后，可以得出，不同的元素能夠歸為一類，即Cu、Pb、Zn、Cd、Cr是一類，Mn、Ni、Co是一類，從中分析出來(lái)的結(jié)果是，每個(gè)元素之間有很大的相似性，且樣品是以室內(nèi)空氣為主，受外界的影響較小，檢測(cè)到的金屬元素很少，所以得出金屬元素主要存在于外部空氣中的土壤揚(yáng)塵顆粒中。

2、ICP-AES在環(huán)境樣品中的應(yīng)用

ICP-AES在環(huán)境水樣品分析時(shí)，溶液通過(guò)霧化成為氣溶膠之后被放到ICP當(dāng)中檢測(cè)，天然水中存在微小的懸浮物，水樣因?yàn)閼腋∥锵鲁炼皇鞘址€(wěn)定。若溶液當(dāng)中固體物含量過(guò)高，就會(huì)導(dǎo)致霧化器與矩管里面管口出現(xiàn)堵塞的情況，因此，通常必須要對(duì)水樣進(jìn)行過(guò)濾。環(huán)境沉積物樣品zhong點(diǎn)是以有機(jī)物與硅質(zhì)成分構(gòu)成的，ICP-AES對(duì)其進(jìn)行分析，操作十分簡(jiǎn)單，并且速度較快，擁有極高的精確度。

3、ICP-AES在冶金和地質(zhì)分析中的應(yīng)用

ICP-AES運(yùn)用到冶金分析當(dāng)中的diyi次報(bào)道，應(yīng)該是在1975年BUTLER等人使用ICP-AES這種方法測(cè)量鋼鐵和它的高合金剛中的十二個(gè)元素。在上世紀(jì)90年代以來(lái)，因?yàn)镮CP設(shè)備功能不斷提升，設(shè)備性價(jià)比不斷的改進(jìn)，不僅能夠儲(chǔ)存更多的等待檢測(cè)的成分，還可以使溶樣處理更加簡(jiǎn)便，并且在很大程度上減少引進(jìn)酸鹽類的量。

微波溶樣更能夠發(fā)揮出ICP-AES分析的工作效率，氫化物發(fā)生ICP-AES法能夠很大程度上降低檢測(cè)限，而HG-ICP-AES這種方法屬于集中分離和富集于一身，由奇臺(tái)氫化物金陽(yáng)這種方法檢測(cè)痕量As和Pb以及Bi和Sb，還有Sn和Se等十分有效的分析方式。當(dāng)前發(fā)生一起已經(jīng)當(dāng)作ICP設(shè)備的定型配件，能夠自動(dòng)操作，許多氫化元素一起測(cè)量。

在地質(zhì)實(shí)驗(yàn)zhong心建立由ICP-AES當(dāng)作核心的分析方式地分析系統(tǒng)，直接或者是經(jīng)過(guò)分離富集之后分析測(cè)量75個(gè)左右元素，它們的含量范圍由10-9到標(biāo)準(zhǔn)值。

4、ICP-AES在生物樣品分析中的應(yīng)用

在對(duì)生物樣品進(jìn)行分析的過(guò)程中，多個(gè)元素一起檢測(cè)十分重要，樣品當(dāng)中標(biāo)準(zhǔn)含量的元素檢測(cè)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，而大部分元素必要溶劑萃取預(yù)富集或者是是使用氫化物發(fā)生這種方式代替運(yùn)用啟動(dòng)霧化器的直接霧化方式。

植物當(dāng)中重金屬含量屬于生態(tài)環(huán)境檢測(cè)當(dāng)中zhong點(diǎn)檢測(cè)項(xiàng)目，Z近幾年，ICP-AES這項(xiàng)技術(shù)逐漸成為多種生物樣品當(dāng)中重金屬含量分析經(jīng)常使用的技術(shù)，ICP-AES這項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)τ跇悠吩囈哼M(jìn)行較為直接的分析，并且具有極高的精確程度，可以完全滿足生物分析方面所提出的要求。

5、在水環(huán)境分析中的應(yīng)用

其在水環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用，需先采集樣品，并對(duì)樣品進(jìn)行分析，使用不同方法分析樣本。

分析過(guò)程與結(jié)果：水環(huán)境是環(huán)境監(jiān)測(cè)必需的內(nèi)容之一，而ICP-AES與ICP-MS有很高的靈敏度，可分析水環(huán)境中的超痕量。其對(duì)樣品的處理方式是，利用前期處理，把樣品酸化或進(jìn)行過(guò)濾，隨后即可分析樣本中各元素的含量，用不同的檢測(cè)指標(biāo)衡量。

經(jīng)過(guò)檢測(cè)后，得出地表水中，Cu、Pb、Zn、Cd、As、Ag等一共二十種《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)中所列金屬元素，每個(gè)元素的含量的多少，通過(guò)干擾校正，可以實(shí)現(xiàn)快速確定元素含量的目標(biāo)。同時(shí)，其也會(huì)分析地下水中的稀土元素。其過(guò)程是，用氫氧化鐵處理樣品，防止Ca、K等元素對(duì)結(jié)果的干擾，隨后使用干擾系數(shù)、干擾方程法或者稀釋技術(shù)，避免光譜干擾或非光譜干擾。

6、在土壤分析中的應(yīng)用

其分析步驟包括采集樣品，處理樣品，分析樣品結(jié)果。

首先，以某山村作為樣品采集地點(diǎn)，用梅花形采集的方式，收集與地表相距15cm的土壤，并采用四分法適當(dāng)取舍，確保樣品數(shù)量為1kg。其次，把適量的土壤樣本放到50ml的聚四氟乙稀消解管內(nèi)，再加入適量的水與和HCl溶液，把溫度加熱到140℃，分解樣本。然后，繼續(xù)提高溫度，從140℃變?yōu)?80℃，讓管內(nèi)的黑色物質(zhì)完全消失，停止加熱，用余溫烘干。消解過(guò)程全部結(jié)束后，用清水沖洗消解管，把洗滌的液體轉(zhuǎn)移到離心管中，進(jìn)行檢測(cè)。

Z后，檢測(cè)結(jié)果是，土壤中有二十多個(gè)元素，包括Al、Fe、Ca、Mg、Ba、Mn，而這些元素中有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，即很多元素之間呈現(xiàn)出來(lái)是負(fù)相關(guān)，其中其包含的元素中，F(xiàn)e、V屬于過(guò)渡金屬元素，屬于第四周期，化學(xué)性質(zhì)基本相同，而Mg、Li是短周期，且是互為對(duì)角的元素，這表示的是元素長(zhǎng)短周期的特點(diǎn)可影響元素的性質(zhì)。

同時(shí)，土壤與水的檢測(cè)有很強(qiáng)的相關(guān)性，兩者互為滲透，但兩者的相關(guān)性經(jīng)過(guò)分析后得出，土壤樣品與水體樣品呈負(fù)相關(guān)，也就表示，水環(huán)境中的金屬元素，是由深層土壤中過(guò)濾而來(lái)，由深層土壤決定。而為了進(jìn)一步深化研究，本文又采用了聚類分析的方式。即研究人員會(huì)把金屬分成三類或六類不等，與土壤的分類基本相同，但水只有一個(gè)種類，隨著不同水體的加入，可建立數(shù)個(gè)分支，說(shuō)明土壤與水體來(lái)源有很大的差異，兩者的金屬關(guān)系關(guān)聯(lián)較差。

對(duì)土壤內(nèi)各元素以及土壤與水體相關(guān)性進(jìn)行分析后，可總結(jié)出土壤的金屬污染程度，而國(guó)家為了保護(hù)土壤，提高土壤的質(zhì)量，保持生態(tài)平衡，頒布了有關(guān)的法律法規(guī)，設(shè)定土壤重金屬含量的標(biāo)準(zhǔn)。即國(guó)家會(huì)根據(jù)土壤的不同用途，把污染程度分成三類，本篇文章的樣本采集區(qū)為農(nóng)業(yè)用地，符合第二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求，其分析結(jié)果顯示，這片區(qū)域的重金屬污染類型是As污染，它是很常見(jiàn)的元素之一，如果其超標(biāo)，會(huì)嚴(yán)重危害人的身體健康，特別是砷化合物，它融于空氣，通過(guò)人的呼吸進(jìn)入呼吸系統(tǒng)，破壞身體組織與機(jī)能。所以，對(duì)于農(nóng)業(yè)用地，要求農(nóng)民種植作物時(shí)優(yōu)化對(duì)As的處理，降低土壤中重金屬的污染程度。

通過(guò)本文對(duì)ICP-AES及其應(yīng)用論述，使我們了解到ICP-AES屬于分析化學(xué)當(dāng)中比較常用的分析方法之一，現(xiàn)在發(fā)展逐漸成熟，站在分析檢測(cè)需求方面思考，新的設(shè)施研究與發(fā)展必須要滿足和擁有更多特點(diǎn)，分析檢測(cè)必須要不斷提升其精確和靈活程度，不斷提升分析的速度，只有這樣才能有效滿足其化學(xué)分析方面提出的要求。在對(duì)生物樣品進(jìn)行分析的過(guò)程中，多個(gè)元素一起檢測(cè)十分重要，樣品當(dāng)中標(biāo)準(zhǔn)含量的元素檢測(cè)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，但是在實(shí)際工作過(guò)程中卻經(jīng)常出現(xiàn)各種影響工作質(zhì)量的問(wèn)題需要人們?nèi)ソ鉀Q。

上文首先闡述了ICP-AES方法的原理，分別從多個(gè)角度，總結(jié)了前些年相關(guān)工作人員的研究成果，提出了全面的方法原理，之后對(duì)ICP-AES在環(huán)境樣品中的應(yīng)用方式進(jìn)行了闡述，提出不同環(huán)境下ICP-AES的應(yīng)用方式。以ICP-AES在冶金和地質(zhì)分析中的運(yùn)用、ICP-AES在生物樣品分析中的應(yīng)用論述了上文提出的觀點(diǎn)。希望通過(guò)本文的闡述，能夠給ICP-AES及其應(yīng)用方面提供一定的幫助和參考，使其能夠更加完善，進(jìn)而加快ICP-AES技術(shù)發(fā)展的速度。