Elementanalytik mittels ICP-OES und ICP-MS

Die Optische Emissionsspektrometrie (ICP-OES) und auch die Massenspektrometrie (ICP-MS), beide mit induktiv gekoppeltem Plasma, haben sich heute zu den vielseitigsten und leistungsstärksten Analysenmethoden für die qualitative und quantitative Elementanalytik entwickelt.

Die beiden sich perfekt ergänzenden Verfahren decken zusammen den größten Bereich der Haupt-, Neben- und Spurenelementbestimmung ab. Sie entwickelten sich zur führenden Technologie für die Routine- und Spezialanalytik und sind aus den Bereichen der Umweltanalytik, der modernen Material- und Werkstoffanalytik, der prozessbegleitenden und Kontaminations-Analytik sowie der Qualitätssicherung und Forschung nicht mehr wegzudenken.

Die Analysenmethoden auf der Basis induktiv gekoppelter Plasmen sind in der Lage, die quantitative Elementzusammensetzung für eine Vielzahl von Probentypen, wie Flüssigkeiten, Suspensionen, Feststoffe, Pulver, etc. zu liefern. Im Falle fester Proben ist in der Regel ein Löseprozess, ein Schmelzaufschluss oder ein mikrowellengestützer Säureaufschluss notwendig, bei dem potenziell flüchtige Analyten in der Aufschlusslösung erhalten bleiben.

Die Probenlösung wird mittels Zerstäuber in ein feines Aerosol überführt, welches anschließend in ein induktiv gekoppeltes Argonplasma (ICP) bei Temperaturen von 6.000 – 10.000 K eingebracht wird. Hier durchläuft die Lösung folgende Prozesse:

Trocknung → Desolvatation → Verdampfen → Atomisierung → Ionisierung

 

ICP-OES: Durch die hohen Temperaturen im Plasma werden die Analyt-Atome und -Ionen thermisch angeregt und emittieren Licht ihrer charakteristischen Wellenlängen. Im Spektrometer wird die elementspezifisch emittierte Strahlung mittels Beugungsgitter (Echelle-Gitter) nach Wellenlänge aufgetrennt, verstärkt und mittels Halbleiterdetektor simultan gemessen. Die Quantifizierung erfolgt anhand von Kalibrierstandards. Die ICP-OES ist besonders geeignet für Analysen im ppm-Bereich.

 

ICP-MS: Im Gegensatz zur OES werden bei der ICP-MS die Massen der im Plasma erzeugten Ionen analysiert. Die in der Probe vorhandenen Analyten werden als einfach geladene Ionen einem Quadrupol-Massenspektrometer zugeführt und nach ihrem Masse/Ladungsverhältnis getrennt, verstärkt und sequenziell detektiert. Die ICP-MS bietet eine extrem hohe Empfindlichkeit gegenüber einer Vielzahl von Elementen und ist besonders leistungsfähig bei der Analyse im Spurenbereich (ppb/ppt).

 

Unsere Leistungen

  • Analyse der Elementzusammensetzung
  • Analyse zur Reinheitsbestimmung von Prozessmedien oder Einsatzchemikalien
  • Bestimmung der Oberflächenreinheit bzw. Kontamination von Bauteilen und Produkten

Anwendungen

  • Bulkanalyse von Gläsern, Kunststoffen, Metallen, Legierungen, Keramikwerkstoffen, Katalysatoren, Batterien, etc.
  • Qualitative und quantitative Elementanalyse unbekannter Materialien
  • Gehaltsbestimmung bzw. Analyse der Kontamination/Reinheit von Prozessmedien
  • Analyse von Hilfs- und Betriebsstoffen zur Wareneingangsprüfung
  • Bestimmung der Elementzusammensetzung von Batterieelektrolyten oder Elektrodenmaterialien
  • Bestimmung von Elementgehalten in Kunststoffen
  • Analyse der Oberflächenreinheit von Bauteilen oder Anlagen-Komponenten
  • Schwermetallanalytik in diversen Matrizes

Spezifikationen

  • Multielementtechnik für > 55 Elemente (Elementbereich: Li – Bi)
  • Großer dynamischer Messbereich: ppb (µg/kg) bis %-Bereich
  • Bestimmungsgrenzen abhängig von Probenmatrix und Element
  • Gute Langzeitstabilität für große Messserien

Normenauszug

In Anlehnung an:

DIN EN ISO 11885
Wasserbeschaffenheit - Bestimmung von ausgewählten Elementen durch induktiv gekoppelte Plasma-Atomemissions-spektrometrie (ICP-OES)
DIN EN ISO 17294-2
Wasserbeschaffenheit - Anwendung der induktiv gekoppelten Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS); Teil 2: Bestimmung von 62 Elementen

Ihr Ansprechpartner

SGS INSTITUT FRESENIUS GmbH
Königsbrücker Landstr. 161
01109 Dresden

t +49 351 8841-200
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