Belli başlı iz elementlerin analizinde ve Atomik Emisyon Spektrometresi ana elementlerin analizinde ICP analiz yöntemi kullanılır. ICP analizinde, yüksek sıcaklık ortamında uyarılan atomlar, doğal hallerine dönüşleri esnasında ışık yayarlar.
Bu ışınlar ICP analizi ile saptanır. ICP kimyasal analizleri hassas yöntemlerden olmalarına rağmen, başarılı sonuçlar elde edilmesine sağlar. Kayaç ve mineral analizi yapan ticari laboratuvarların birçoğunda, ICP analiz metodları standart hale gelmiştir.
Öncelikle toz haline getirilen numune, uygun çözücüler kullanılarak çözülmesi sağlanır. Çözülmüş numune plazma ismi verilen iyonların ve elektronların dengede bulunduğu gaz içerisinde buharlaşması sağlanır. Bir manyetik alanda etkinleşen plazma ICP lambası indüksiyon sargısı ve bir üreteç aracılığı ile 27 MHz akım oluşturur.
Akım bulundurduğu argon gazını iyonize ederek, 10 bin Kelvin derece plazma alevi oluşmasını sağlar. Çözelti içerisinde bulunan element atomları, plazma ısısının etkisi ile bulundurdukları enerji düzeyini yukarı taşırlar. Ancak yükseldikleri enerji düzeyinde fazla kalamazlar.
Tekrar eski enerji boyuna geçişlerinde yaydıkları ışın analiz edilmesi sağlanmış olur. Elde edilen verilerin gelişmiş bilgisayarlar yardımı ile rapor haline dönüştürülmesi sağlanır. Bu işlemlerin yerine getirilmesine ICP Analizi ismi verilir.
ICP elemente analizi doğal kaynak suları, atık sular, içme suyu ve toprak numuneleri gibi çevresel analizlerde sıkça kullanılır. Bunun yanında gıda, maden alanları, jeoloji, eser element analizlerinde sıkça başvurulan yöntemlerdendir. Tıp ve adli tıp alanlarında vücut sıvılarında bulunan elementlerin analizinde ICP-MS analize istenir.
İndüktif eşleşmiş plazma ve kütle spektrometresi, elementleri kantitatif ve kalitatif olarak tayin edebilen, izotopları saptayan bir çeşit kütle spektrometresidir. Bu süreçte solüsyon haline getirilen numune, indüktif olarak eşleşmiş plazma yardımı ile iyonlaştırılır, iyonlara ayırmak ve ölçmek için kütle spektrometresi kullanılarak kütle/yük oranlarının ortaya konulur. Bu sebeple ICP element analizlerinde kullanılan en uygun yöntemdir.
İndüktif eşleşmiş plazma ve Optik Emisyon Spektrometresi yöntemleri kullanılarak yapılan analiz tekniğidir. Bu teknikle genellikle ağır metallerin tayin edilmesi ve analizinde kullanılır. Elektromanyetik indüksiyon sayesinde 10 Kelvin sıcaklığa çıkartılan argon plazması ile örnek uyarılır.
Örnekte bulunan elementler yaydıkları dalga boylarına göre tespit edilir. Bu teknikle toprak, kayaç, anot çamuru, sanayi atıkları, magnezyum ve alüminyum anot, ön işlemen geçirilerek zenginleştirilmiş birçok element analizleri yapılır.
İcp Analiz Sistemi Nasıl Çalışır?
ICP analizleri, bu amaçla üretilmiş ICP analiz cihazları içerisinde gerçekleşir. Analiz için hazırlanan numune çözeltisi, emici bir boru yardımı ile plazma alevinin ısısına maruz kalır. Uygulana ısının etkisi ile çözelti içerisinde yer alan element atomları enerji düzeylerini artırırlar.
Kendileri için kararsız olan elektronlar bu enerji düzeylerini fazla koruyamaz ve yaklaşık 10-15 saniye sonra, tekrar kendi enerji düzeylerine gelirler. Bu süreçte madde emisyon ışını yayar. Elde edilen ışının analiz edilir. Her element için farklı karakteristik dalga boyları bulunur.
Bu dalga boyundaki ışınlar, mercek yardımı ile vakumlu spektrometre ünitesine alınır. Spektrometreye giren ışınlar dalga boylarına ayrılır. Elde edilen değerler bilgisayarda sayısal verilere dönüştürülür.
İcp Analiz Sisteminin Avantajları Nelerdir?
Sıvı ve katı örneklerde çok sayıda elementin ucuz, hızlı, doğru biçimde ve hassas biçimde, niceliksel, niteliksel veya yarı niceliksel olarak ölçülmesini sağlayan ileri teknoloji analiz tekniği olması, ICP analiz sisteminin avantajlı konuma getirir.
RF bir güç kaynağı ile teknik elektromanyetik indüksiyonla quartz tüp içerisinde oluşturulan 10 bin K sıcaklıkta argon plazma beslenerek, analiz edilecek elementlerin iyonize edilmesi, atomlarının yaydığı emisyonun ölçülmesi, element derişimlerinin elektron çoklayıcısı görevini üstlenen dedektör tarafından ölçülmesi ICP analiz sisteminin çalışma prensibini oluşturur.
Analiz edilecek elementlerin, 1- 2 dakika gibi kısa bir süre içerisinde ölçümü sağlanır. Bu amaçla kullanılan hareket kesiti, optik sistem uzunluğu cihazın hassasiyetini etkiler.
ICP-MS Sisteminin Analiz Edebileceği Kütle Aralığı Ne Kadardır? Mevcut ICP-MS sistemlerinin tarayabildiği ve analiz edebildiği kütle aralığı 2-290 amu’dur. ICP sistemine PFA inert çalışma kiti entegre edildiğinde, mineralojik veya hidroflorik asit numunelerin analizlerini de kısa sürede gerçekleştirir. Sistem sayesinde iyonlaşma esnasında oluşabilecek interferanslar, spektrometresine girmeden analiz hattına gireceği için daha verimlidir.
İcp Analiz Sistemine Hazırlık
ICP analiz sistemine hazırlıkta, kantitatif analizlerin her uygulamasında olduğu gibi, analiz numunesinin hazırlanması önemlidir. Numune milestone Ethos UP mikrodalga yakma sistemi kullanılarak, yüksek sıcaklıkta ve basın rotoru ile katı halde bulunan numuneler, homojen çözelti haline getirilir. Mikrodalga sisteminde farklı türde numuneler, 300’den fazla metot uygulanarak uygun analize hazır hale getirilir.
ICP Analiz Sistemini Uygulama Alanları ICP analiz sistemi, madencilik, jeoloji, çevre analizleri, endüstriyel alanlar, petrokimya gibi birçok alanda uygulama alanları bulur. ICP Analiz sistemi;
-Jeolojik Analizler; Cevher, kayaç, toprak numuneleri, altın, platin, diğer değerli metaller, ağır metallerin, jeokimyasal analizlerin tayininde.
-Hidrojeolojik Analizler; Kaynak suları, yer altı suları, mineralli sular, termal suların analizinde.
-Çevre Analizler; Toprak ve çamur numunelerinde bulunan ağır metallerin tayininde. Atık su, su analizlerinde. İçme suyunun kalitesinin belirlenmesinde.
-Endüstriyel madde, hammadde ve ürünlerin analizinde.
-Petrokimya; Bu alanda kullanılan hammadde ve ürünlerin analizinde.
En fazla kullanıldığı alanlardandır. Kısa sürede, yanılma payı düşük, doğru sonuçlara vermesi, ICP analiz sisteminin yaygın olarak kullanılmasının nedenleri arasındadır.
İcp-MS ve İcp-OES Analiz Türleri Nelerdir?
Her iki analiz yöntemi içinde farklı araçlar bulunur. Tekniğin belirlenmesinde esas olan, cihazlarda hangi tip detektörün kullanıldığıdır. ICP-MS yönteminde kullanılan tek kütle numarası ayrımı yapabilen ucuz cihazlar olabileceği gibi, dört kutuplu kütle sekrometrelerine sahip gelişmiş cihazlarda kullanılmaktadır. ICP-MS için sınırlı çözünürlük yeteli olmasına karşılık, ICP-OES sistemleri daha karmaşıktır. Bu sistemi kullanan cihazlarda yüksek çözünürlüklü olması avantajlıdır.
Su Saflığının İcp-MS ve İcp-OES üzerindeki Etkileri Nelerdir?
ICP-MS analizleri hassas olduğu için, yanlış ölçümlerden kaçınmak için reaktifler, solventlerler kör ve standart çözeltilerle birlikte özenle hazırlanmalıdır. Kullanılan su iyonlaşmayı etkileyeceği için doğru ölçüm için kullanılan suyun saflığı ayrı bir önem taşır. ICP-OES daha az hassas olduğu için, suyun saflığından daha az etkilenir.
İcp Analiz Sistemlerinden Hangisi Tercih Edilmelidir?
ICP Analizleri kısa sürede, doğru analiz yapabilmesi nedeni ile en fazla tercih edilen analiz yöntemleri arasındadır. ICP sistemleri de kullandığı teknolojik yöntemlere göre farklı gösterir. ICP-OES sistemi ölçümlerde, daha net sonuç vermesi açısından sık kullanılan yöntemlerdendir. Kullanım amacına ve uygulama alanına göre değişik yöntemler benimsenmektedir.
İcp Analiz Fiyatları
ICP analiz fiyatları, kullanılan yöntem, analizin uygulama alanı, istenen verilerin niteliğine göre değişik gösterir. Kesin ve kısa sürede analiz sonuçlarını oluşturulması nedeniyle, diğer analiz yöntemlerine göre daha fazla uygulama alanı bulur. Aynı zamanda diğer analiz yöntemlerinden daha ekonomiktir.
Neden İcp-MS veya İcp-OES Kullanılmalı?
ICP-MS ve ICP-OES sistem analizleri, elemental analiz için uygulanan en iyi yöntemlerdendir. Hassas ölçüm yapması, hızlı ve doğru veriler sunması, başlıca tercih sebepleri arasındadır. Farklı konsantrasyon aralığında, kalibrasyon ihtiyacını en aza indirir. Bilinmeyen örneklerin analizlerinde kullanışlıdır. İn-vivo çalışmalarında, mikro numunelerde etkili sonuçlar verir.