ICP原理和樣品溶解、制備

　　1. 將樣品引入ICP光源的方法

　　1）液體樣品引入ICP光源

　　A) 將液體霧化成氣溶膠狀態引入ICP光源，常用的有氣動霧化和超聲波霧化。

　　B) 將液體以電熱蒸發或直接插入技術來引入ICP光源。

　　2）固體樣品引入ICP光源

　　A) 電弧式火花融蝕，用放電方式將固體樣品的表面產生氣溶膠引入ICP光源中。

　　B) 將固體樣品用電熱蒸發技術（ETV）引入ICP光源。

　　C) 激光融蝕，用激光的能量產生的微粒（氣溶膠、濺射微粒、蒸氣羽等）引入ICP光源。

　　D) 將固體樣品直接插入ICP光源。

　　E) 其他將粉末固體樣品引入ICP光源的方法，如低帶法，泥漿法等。

　　3）氣體樣品引入ICP光源

　　A) 氣態樣品直接引入ICP光源。

　　B) 氫化物發生法。

　　C) GC—ICP聯用。

　　2．樣品引入ICP光源的通則

　　雖然針對不同狀態的樣品有眾多不同的將的方法。很多方法針對特殊的樣品所特定的要求是有效的。但最廣泛、優先考慮仍是將液體引入ICP光源（溶液霧化法）的方法。從實踐看來，溶液霧化法有很好的效果與實用性。

　　液體引入ICP光源的優點：

　　1) 固體樣品經處理分解轉化為液體后，元素都以離子狀存在于溶液中，消除了元素的賦存狀態、物理特性所引起的測定誤差。

　　2) 在進行分析時，根據不同類型的樣品，一般稱取0.1--1 g固體樣品進行化學處理，這就有較好的取樣代表性。

　　3) 液體試樣以霧化法引入ICP光源，基本上消除了各元素從固體樣品中蒸發的分餾現象（fractional distillation），使各元素的蒸發行為趨于一致，改善了分析的準確度及精密度。

　　4) 由于第3）條所提出的現象，各元素的蒸發行為趨于一致，為多元素同時測定創造了有利條件。

　　5) 采用各元素的化合物（高純）可以很容易地來配制各元素的標準溶液及基體元素匹配溶液。這一點對固體樣品直接引入ICP光源來講，標準樣品的配制是很困難的。

　　6) 液體引入ICP光源的溶液霧化法相對來講有較好的穩定性，能獲得良好的分析準確度和精密度。為各領域能接受。

　　7) 溶液霧化法可進行約70個元素的測定；并可在不改變分析條件的情況下，進行同時的、或順序的主、次、微量濃度的多元素的測定。

　　8) 各種化學預處理方法，適用于各種類型的樣品。

　　9) 溶液霧化法相對來講操作比較易于掌握，適合于大量樣品的分析工作。

　　液體引入ICP光源首先需要將固體樣品轉化為溶液所帶來的問題或缺點：

　　1) 需要化學前處理，增加了人力、物力及費用。需要有化學實驗室。

　　2) 有的化學處理需要一定的專業知識。

　　3) 樣品分解后，相當稀釋50倍以上，降低了元素在樣品中的絕對測定靈敏度。

　　4) 在化學處理過程中，有時會引入不利于測定的污染物質或鹽類。

　　3．樣品的制備、分解要求

　　固體樣品轉化成液體樣品過程中雖帶來了問題，但溶液霧化法仍具有許多突出的優點，所以目前仍然為極大多數ICP—AES實驗室所采用。

　　固體樣品經化學方法處理成液體樣品應注意以下幾點：

　　1) 稱取的固體樣品應該是按規定的要求加工的（如粉淬、分樣等），是均勻有代表性的。

　　2) 樣品中需要測定的被測元素應該完全溶入溶液中（樣品是否“全溶”可根據需要來定）。設定一個合理、環節少、易于掌握、適用于處理大量樣品的化學處理方法。

　　3) 在應用化學方法處理時，根據需要可將被測元素進行富集分離，分離的目的是將干擾被測元素測定的基體及其他元素予以分離以提高測定準確度。必須考慮的前提是“被測元素必須富集完全，不能有損失，而分離的組分，不必分離十分干凈。”

　　4) 在整個處理過程中應避免樣品的污染，包括固體樣品的制備（碎樣，過篩，分樣）、實驗室環境、試劑（水）質量、器皿等。

　　5) ICP-AES需要考慮分析試液中總固體溶解量（TDS），高的TDS將造成：

　　A) 基體效應干擾

　　B) 譜線干擾和背景干擾

　　C) 霧化系統及ICP炬的堵塞。一般來講，對于TDS在10mg/ml左右的試液，在不是長時間連續進樣時，是不會堵塞的，但A）、B）兩點將明顯地存在。

　　在常規分析工作中，分析試液的TDS希望愈低愈好，一般控制在1 mg/ml左右，在測定元素靈敏度滿足的情況下，有時TDS控制在0.5 mg/ml以下。因此，ICP-AES的樣品處理在盡可能情況下采用酸分解而不用堿融，稀釋倍數為1000倍左右。

　　6）很多樣品常壓條件下不能為酸（濕法）所溶解，例如剛玉、鉻鐵礦、鋯石等等，這時就需要用堿融（干法），但堿融時就要考慮到TDS與樣品中被測元素含量的關系。采用密閉罐增壓（濕法）溶樣的方法，可以解決很大部分需用堿融的樣品的分解。密封罐增壓溶樣的方法，是一個好的方法，隨著密封容器設備在安全、可靠、方便等各方面的改進，特別是微波技術的應用，必將更廣泛地應用于樣品的分解上。

　　4．固體樣品的制備

　　分析樣品的采樣、制備（粉碎，縮分）是分析工作的第一道工序，也是往往容易忽視而很重要的一道工序。如果出現差錯，則整個隨后的分析工作是毫無意義了。不同種類的樣品如礦石、金屬、植物、土壤、環保等都有不同相應的樣品加工規范。總的來講樣品的制備過程應考慮到：

　　1) 采樣的代表性

　　每一個分析用的樣品必需對某一種類的物質（如金屬、植物、食品），某一地區的物質（如礦石、土壤、環境樣品）有代表性。通過樣品的粉碎、縮分，最終得到分析用樣品。

　　2) 樣品加工

　　樣品加工應將從現場取得的原始樣品進行破碎（研磨）、過篩、縮分和混勻，進行逐級破碎，逐級縮分混勻至需要的粒度，得到少量均勻的有代表性的分析用樣品。

　　破碎、過篩過程中的污染問題，常用的破碎機等設備及篩網等都是由金屬制成。這對需要測定樣品中微量元素時引入污染問題。采用瑪瑙、剛玉、陶瓷等的破碎設備及尼龍網篩來解決粉碎進程中污染問題。

　　潮濕的樣品（如土壤，環保樣品等）在破碎前需要干燥，不然要影響粉碎效果，故需干燥后進行破碎。如要求測定的元素中有易揮發元素，在不影響粉碎工作時，盡可能不烘樣，可采用自然通風干燥，或低于60℃下干燥（測定Hg、Se在25℃下干燥）。

　　樣品加工粒度：一般樣品粉碎至-200目（99%通過，200目為0.075mm），如原始樣品量大，可用顎式破碎機反覆破碎至全部通過20目0.84mm尼龍篩后，混勻縮分至100克以上，再粉碎至-200目。

　　顎式破碎機可用剛玉顎板，基式破碎機可用瑪瑙球磨機來替代，以避免金屬元素的沾污。

　　細碎后的樣品（-200目）可用手感的方法檢查其粒度。樣品的粒度關系到樣品的均勻性，細的樣品比較易于被酸分解。

　　對于植物、生物等樣品可干燥后，剪碎再細碎。

　　對于金屬樣品，可切屑后再細碎。如果樣品是均勻的且極易于溶解的，切屑即可。