無機元素分析 ICP-AES / ICP-MS

無機元素分析 ICP-AES / ICP-MSについてわかりやすくご紹介します。
ICP-AES:Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectro-metry、
誘導結合高周波プラズマ発光分光分析
ICP-MS:Inductively Coupled Plasma-Mass Spectro-metry、
誘導結合高周波プラズマ質量分析

プラズマが材料の“正体” をあぶり出します

ICPによる分析の仕組み

誘導コイルに高周波の電流を通すと誘導電場が発生し、トーチ内のアルゴンガス(Ar)が電離し、5,000~10,000Kという高温のプラズマ状態になります。液体状の試料をネブライザー(吸入器)で霧状にしたものをプラズマイオン生成に利用しているアルゴンガスに乗せてプラズマまで運び、プラズマの熱で原子化します。
励起状態の原子が基底状態に戻る際に、元素によって特定の波長の光が発光されます。ICP-AESは、そのスペクトルを調べることで、元素の種類を同定・定量します。一方、ICP-MSは、イオン化された原子を質量分析計に入れて元素を同定・定量します。

測定できない元素は?

ICPでは多くの元素を測定することができますが、周期律表上の全ての元素を測定できる訳ではありません。まず、液体にはならない希ガス元素、水素、炭素、酸素、窒素などの液体化の前処理が困難な元素は測定できません。ICPはアルゴンプラズマを利用するためアルゴンよりも励起エネルギーが高いフッ素、ルビジウムやセシウムなどの感度が極めて悪い元素、テクネチウムやプロメチウムなどの自然界にはない元素は測定ができません。また低波長域で測定する塩素、高波長域で測定するカリウムなど、装置の分光器や検出器によっても測定できない元素もあります。
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