(Plasma Accoppiato Induttivamente) Questa sorgente viene utilizzata esclusivamente in emissione. Le temperature raggiunte con il plasma sono dell’ordine di 6000-10000 K. La maggior parte degli elementi non si ferma quindi all’atomizzazione ma viene ionizzata allo stato di catione in genere monovalente. L’emissione avviene tra uno stato eccitato ed un altro degli ioni prodotti. 6000 K 6800 K 8000 K 10000 K Il campione viene introdotto come aerosol fine o gas trasportato attraverso il tubo più interno. In ICP, una bobina di metallo alimentata da un generatore di radiofrequenze (RF) raffreddata ad acqua, genera un intenso campo magnetico. Nel centro di questo avvolgimento è posta la torcia che consiste di 3 tubi in quarzo concentrici che contengono 3 flussi separati di gas Ar. Il plasma è indotto dal flusso di Ar. La ionizzazione del gas viene innescata da una scintilla. Quando la scintilla passa attraverso il gas, alcuni atomi di Ar vengono ionizzati e i risultanti cationi ed elettroni sono accelerati dal campo magnetico delle radiofrequenze. Attraverso una serie di collisioni tra le particelle cariche (Ar+ e elettroni) e atomi di argon, si genera un plasma stabile ad altissima temperatura. Il flusso di Ar più esterno serve invece come gas di raffreddamento per proteggere il quarzo dalla fusione. Il flusso di gas ausiliare, che passa nel tubo di mezzo, serve a mantenere il plasma caldo lontano dall’estremità del capillare centrale di iniezione. Rispetto a fiamma e ICP, il fornetto è più sensibile (LOD inferiori, dell’ordine dei ng/ml (ppb)) e consente di analizzare piccole quantità di campione, anche se la ripetibilità delle misure (quindi la precisione del metodo) è inferiore. L’atomizzazione viene effettuata mediante riscaldamento con resistenza elettrica. Pochi µl di campione (10-20 µl) vengono iniettati, attraverso un piccolo foro, in un tubicino di grafite dove vengono atomizzati per riscaldamento programmato. Si imposta cioè un programma termico a stadi successivi con temperature crescenti: Disidratazione del campione (100-150°C) Eliminazione grossolana della matrice (150-500°C) Incenerimento completo della matrice (500-1000°C) Atomizzazione dell’analita (~2000°C) Esempio di programma termico Riscaldamento longitudinale NO! OSSERVAZIONI: • La protezione dall’ossidazione della grafite avviene tramite due correnti di gas inerte (Argon), una esterna e una interna. Quest’ultima è soppressa o ridotta durante la atomizzazione per massimizzare il tempo di residenza degli atomi nel tubo. • Il riscaldamento è trasversale al tubicino di grafite: un riscaldamento longitudinale provocherebbe un gradiente di temperatura con problemi di condensazione dei vapori (e possibile inquinamento dei campioni successivi). Riscaldamento trasversale OK! Il monocromatore è costituito da un reticolo dove le diverse componenti della luce vengono diffratte ad angoli diversi. La sua orientazione dirige una sola l verso la fenditura di uscita. È posto dopo la cella del campione perché in questo modo elimina gran parte dello spettro ampio emesso dall’atomizzatore caldo. È comunque necessaria la sottrazione del fondo dovuto all’atomizzatore alla l analitica. La si effettua tramite un chopper che fa arrivare al rivelatore alternativamente l’emissione del solo atomizzatore o quella della lampada + quella dell’atomizzatore. Il segnale analitico è la differenza. Il rivelatore universalmente utilizzato e il fotomoltiplicatore. È costituito da un catodo fotoemettitore e da una successione di dinodi a potenziale via via più positivo. La radiazione colpisce il catodo fotoemissivo il quale emette elettroni primari che vengono accelerati verso il primo dinodo. Per ogni elettrone che arriva, il primo dinodo emette da 2 a 5 elettroni secondari che vengono accelerati al secondo dinodo, causando l’emissione di un numero ancora più elevato di elettroni. Questo effetto a cascata continua fino a che gli elettroni vengono raccolti all’anodo. Comunemente, un fotomoltiplicatore può avere da 9 a 16 stadi: per ogni fotone che colpisce il catodo vengono complessivamente emessi da 106 a 107 elettroni. La corrente prodotta viene elettronicamente amplificata e misurata.