الفرق بين مطياف الانبعاث البصري ومطياف الانبعاث البصري ICP

أجهزة قياس الطيف ذات القراءة المباشرة ذات الطيف الكامل (عادةً ما تشير إلى أجهزة قياس الطيف ذات القراءة المباشرة ذات الطيف الكامل) مطياف الانبعاث البصري يعتمد كلٌّ من مطياف الانبعاث الذري (OES) ومطياف الانبعاث البلازمي المقترن بالحث (ICP-OES) على مبادئ الانبعاث الذري. ومع ذلك، تختلف هذه الأجهزة اختلافًا جوهريًا من حيث المبادئ التقنية، وسيناريوهات التطبيق، وخصائص الأداء. فيما يلي مقارنة مفصلة تستند إلى الاختلافات الأساسية والسيناريوهات القابلة للتطبيق:

أولا: الاختلافات في مبادئ التكنولوجيا الأساسية

1. الاختلافات في مصادر الشرارة

مطياف الانبعاث البصري (OES):

يعتمد هذا الأسلوب بشكل أساسي على الشرارات أو الأقواس الكهربائية كمصدر للشرارات. على سبيل المثال، تُسخّن عينات معدنية فورًا إلى درجات حرارة عالية (من آلاف إلى عشرات الآلاف من الدرجات المئوية) من خلال تفريغ شرارات عالي الجهد (أو أقواس كهربائية) بين الأقطاب الكهربائية، مما يُثير ذرات سطح العينة ويُصدر أطيافًا مميزة.

المميزات: يتم تركيز طاقة الإثارة على سطح العينة، مما يزيل الحاجة إلى نظام إدخال عينة معقد، مما يجعلها مناسبة للإثارة المباشرة لعينات المعادن الصلبة.

مطياف ICP (ICP-OES):

يستخدم هذا الجهاز البلازما المقترنة حثيًا (ICP) كمصدر إثارة. يجب أولًا تحويل العينة إلى محلول (أو رذاذ)، ثم إدخالها في شعلة البلازما عبر جهاز رذاذ (درجة حرارة تصل إلى 6000-10000 كلفن)، حيث تُثار وتُصدر طيفًا في البلازما عالية الحرارة.

المميزات: درجة حرارة البلازما عالية ومستقرة، مع طاقة إثارة موحدة، ومناسبة للسوائل والمواد الصلبة (تتطلب الذوبان في المحلول).

2. النظام البصري ونطاق الكشف

مطياف الانبعاث البصري (OES):

يستخدم النظام البصري عادةً تركيب Paschen-Runge (هيكل دائرة Roland) مع كاشف CCD/CMOS كامل الطيف، مما يتيح الكشف المتزامن عن نطاق الطول الموجي بالكامل (يغطي عادةً 160–800 نانومتر).

المزايا: التقاط سريع للخطوط الطيفية المميزة متعددة العناصر، ومناسبة للتحليل المتزامن للعناصر الشائعة في المعادن (مثل Fe وAl وCu وSi وMn وما إلى ذلك)، مع سرعة تحليل عالية للغاية (يستغرق الكشف الفردي بضع ثوانٍ فقط إلى عشرات الثواني).

مطياف ICP (ICP-OES):

يستخدم النظام البصري عادةً نظام تشتت متقاطع يجمع بين شبكة متوسطة الرتبة ومنشور، ويدعم أيضًا الكشف الطيفي الكامل (يغطي نطاقًا يتراوح بين 160 و800 نانومتر). ومع ذلك، نظرًا لارتفاع طاقة إثارة البلازما، يُمكنه إثارة المزيد من العناصر عالية طاقة التأين.

المزايا: حساسية اكتشاف أعلى للعناصر النزرة (مستويات جزء في المليون إلى جزء في المليار) ومجموعة أوسع من العناصر القابلة للتحليل (بما في ذلك العناصر غير المعدنية مثل البورون والفوسفور والسترونتيوم والعناصر الأرضية النادرة).

II. مقارنة سيناريوهات الأداء والتطبيق

ثالثا: كيف تختار؟

إذا كنت بحاجة إلى اختبار تركيبة السبائك المعدنية بسرعة (مثل التحليل أمام فرن الفولاذ أو فحص المواد الواردة)، فيجب إعطاء الأولوية لأجهزة قياس الانبعاث الضوئي.

إذا كنت بحاجة إلى تحليل السوائل أو اللافلزات أو العناصر النزرة (مثل المعادن الثقيلة في الماء أو العناصر الأرضية النادرة في التربة)، أو كنت تتطلب حساسية كشف أعلى، فيجب إعطاء الأولوية لأجهزة قياس الطيف ICP.

أو إي إس إن أدوات التحليل الإحصائي والتقييم لا تستبدل بعضها البعض، بل هي أدوات تحليلية تكميلية تلعب أدوارًا لا يمكن الاستغناء عنها في مجالاتها الخاصة.