دستگاه طیف سنج جذب اتمی و طیف سنج پلاسمای جفت القائی (ICP ) از تجهیزاتی هستند که برای آنالیز عنصری تعداد زیادی از عناصر به کار می روند. این دو روش را می توان از جنبه های مختلف با یکدیگر مقایسه کرد. این مقایسه برای سازمانی که قصد خرید یکی از این دستگاه ها را دارد، برای تصمیم گیری بسیار مفید خواهد بود. به طور کلی تفاوت در عملکرد دو دستگاه جذب اتمی و دستگاه پلاسمای جفت شده القایی (ICP) را می توان از نظر مکانیسم، سرعت، حداکثر دما، حد تشخیص، تداخل شیمیایی و قیمت مورد بررسی قرار داد. هر کدام از این تفاوت ها می تواند استفاده از دستگاه ها را با مزیت ها و محدودیت های مواجه کند. بنابراین، بررسی دقیق امکانات و محدودیت های موجود در هر دستگاه جذب اتمی و دستگاه ICP یکی از مهم ترین معیارهای انتخاب و خرید دستگاه آنالیز عنصری است.
مکانیسم عملکرد و دما در اسپکترومتر جذب اتمی و اسپکترومتر ICP
اصلی ترین تفاوت دو روش اسپکتروسکوپی از لحاظ مکانیسم این است، که طیف سنجی جذب اتمی پایه جذب تابش توسط اتم های نمونه و طیف سنجی آی سی پی، بر پایه نشر تابش از اتم ها یا یون های موجود در نمونه قرار دارند. تفاوت دیگر، در روش تولید یون و یا اتم است. به طوری که در اسپکترومتری جذب اتمی از شعله احتراقی یا کوره گرافیتی برای تولید بخار اتم های نمونه استفاده می شود، درحالیکه در دستگاه طیف سنج آی سی پی (ICP) از حالت پلاسمای آرگون برای تولید بخار اتمی و یا یونی استفاده می شود.
حداکثر دما در در سیستم اتمساز دستگاه اتمیک ابزورپشن، در شعله هوا- استیلن ۲۳۰۰ و برای شعله نیترواکساید− استیلن ۲۹۰۰ درجه سانتیگراد است، در حالی که این دما در پلاسمای آرگون دستگاه آی سی پی به ۱۰۰۰۰ درجه سانتیگراد می رسد.
مقایسه حد تشخیص دستگاه جذب اتمی و اسپکترومتر ICP
در صورتی که عنصری قابلیت اتمی شدن داشته باشد، حد تشخیص برای دستگاه جذب اتمی با کوره گرافیتی (GFAAS) در تمام موارد بیشتر از دستگاه طیف سنج آی سی پی ( ICP) است.
حد تشخیص برای اندازه گیری تعدادی از عناصر، مانند پتاسیم و سدیم در دستگاه اسپکترومتر جذب اتمی شعله ای (FAAS) بهتر از طیف سنج آی سی پی، ICP ، است.
دقت اندازه گیری برای عناصر مقاوم به گرما، مانند وانادیم، بور، تیتانیم و آلومینیم، در دستگاه طیف سنج آی سی پی، ICP ، بسیار بهتر از اسپکترومتر جذب اتمی شعله ای است.
مواد غیرفلزی مانند گوگرد (سولفور)، نیتروژن، کربن و هالوژن (مانند ید، کلر و برم) را می توان با استفاده از دستگاه اسپکترومتر آی سی پی، ICP ، اندازه گیری کرد، درحالیکه این عناصر با دستگاه اتمیک ابزورپشن قابل آنالیز نیستند.
هر چند اندازه گبری فسفر توسط طیف سنج جذب اتمی امکانپذیر است، اما دقت اندازه گیری آن با دستگاطیف سنج آی سی پی، ICP بسیار بیشتر است.
اندازه گیری مقدار بهینه عناصر غیرفلزی، مانند گوگرد، نیتروژن و هالوژن ها توسط اسپکترومتر آی سی پی، ICP ، در حالت خلاء امکانپذیر است. لذا، برای این کار اکسیژن باید از محیط خارج شده و از جذب توسط آن جلوگیری شود.
برای بهبود حد تشخیص عناصری مانند Se ،As ،Hg ،Sb ،Bi و Ge هم در اسپکترومتری جذب اتمی و هم در اسپکترومتری نشری پلاسمای جفت شده القایی (ICP-OES) می توان از سیستم تولید بخار هیدرید یا HVG استفاده کرد.
در شکل زیر حد تشخیص تعدادی از روش های طیف سنجی اتمی با یکدیگر مقایسه شده است.
مقایسه اسپکترومترهای اتمی از نظر حد تشخیص
مقایسه طیف سنجی جذب اتمی و طیف سنجی پلاسمای جفت شده القایی(ICP نظر سرعت آنالیز
در صورتی که هدق اندازه گیری تنها یک عنصر در نمونه مورد آنالیز باشد، دستگاه اسپکترومتر جذب اتمی عملکرد سریعتری نسبت به اسپکترومتری پلاسمای جفت شده القایی (ICP) دارد. اما برای آنالیز چندین عنصری، از آنجا که دستگاه آی سی پی، ICP توانایی آنالیز همزمان دارد، زمان آنالیز برای هر نمونه بسیار کمتر از زمان لازم در دستگاه اتمیک ابزورپشن است.
از انجا که دستگاه اتمیک ابزوربشن قادر به اندازه گیری همزمان عناصر نیست، آنالیز هر عنصر باید به صورت جداگانه انجام شود، که باعث پایین آمدن سرعت می شود. برای رفع این مشکل می توان از سیستم اتوماتیک و اتوسمپلر به جای سیستم دستی استفاده کرد. اگر چه با استفاده از این روش همچنان نمونه باید چندین بار مورد آنالیز قرار گیرد، اما زمان صرف شده در ازای هر نمونه به مقدار قابل توجه نسبت به روش دستی کاهش می یابد. علاوه بر این باعث افزایش دقت آنالیز و کمتر شدن وظایف اپراتور نیز می شود. در شکل زیر، دستگاه جذب اتمی و دستگاه آی سی پی، ICPاز نظر سرعت آنالیز و مقدار حد تشخیص مقایسه شده است.
مقایسه دستگاه های جذب اتمی و طیف سنج ICP از نظر سرعت و حد تشخیص
مزاحمت در طیف سنجی جذب اتمی و طیف سنجی آی سی پی، ICP
تداخل شیمیایی در دستگاه جذب اتمی به ویژه در طیف سنج جذب اتمی با کوره گرافیتی (GFAAS) امری رایج است، که با اصلاحات شیمیایی قابل تصحیح است. اما دستگاه ICP-OES تقریبا بدون هر گونه تداخل شیمیایی است. زیرا تداخلات شیمیایی که تا ۳۰۰۰ درجه سانتیگراد وجود دارد، در دمای بالای ۶۰۰۰ درجه و درحالت پلاسما به طور کامل از بین می روند.
مقایسه اسپکترومتر جذب اتمی و اسپکترومتر آی سی پی، ICPاز نظر قیمت
از جمله بزرگترین محدودیت های استفاده از دستگاه آی سی پی، ICP قیمت بالای آن است. این امر باعث شده که توجه آزمایشگاه ها معمولاً به سمت استفاده از دستگاه طیف سنج جذب اتمی (AAS) معطوف شود. در واقع دستگاه اتمیک ابزورپشن، جایگزینی است که در عین دقت مناسب از لحاظ قیمت نیز مقرون به صرفه و گزینه ای ایده آل به منظور آنالیز عناصر فلزی است.
با تشکر