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5110 ICP-OES超快的分析速度和分析性能
閱讀：735 發布時間：2023-9-18Agilent 5110 ICP-OES 變革了 ICP-OES 分析。樣品通量更高、氣體消耗更低，其分析性能讓您輕松應對復雜樣品。5110 SVDV 擁有智能光譜組合 (DSC) 技術，該技術可以在一次測量中自動選擇并同時測定來自穩定的垂直等離子體發出的全波段范圍內的水平和垂直方向的光。這一性能，再加上高速 VistaChip II CCD 檢測器和創新的 SVS 2+ 切換閥，造就了樣品通量最高、每個樣品分析的氣體消耗量最小的 ICP-OES。水平觀測的垂直炬管和冷錐接口 (CCI) 等技術使得 5110 能夠分析含有高達百分含量總溶解態固體 (TDS) 樣品，同時擁有出色的線性動態范圍。這些性能有助于最大限度減少額外的樣品稀釋或同一樣品多次讀數的需要，進一步提高樣品通量。
傳統的雙向觀測 (DV) ICP-OES 儀器存在一定的不足，尤其是耐用性和分析速度。大多數傳統雙向觀測系統使用的是水平炬管，而非更耐用的垂直炬管。這會影響炬管壽命，還會限制系統的基質應對能力。由于需要依次進行垂直和水平觀測，分析速度也打了折扣。與傳統 DV ICP-OES 儀器相比，帶DSC 技術的 Agilent 5110 SVDV ICP-OES 的創新設計消除了這兩個不利因素，可提供分析速度和性能。
5110 SVDV 的前置光路將水平光（來自等離子體中心通道的發射光）和垂直光（來自等離子體側向的一小部分發射光）聚合到一個點。 DSC 組件（圖 1）位于兩條發射光光路的聚合點，水平和垂直發射光的組合被同步導入 5110 SVDV 的光學元件。由于可同時讀取水平和垂直光，因此縮短了樣品的分析時間，確保每個樣品分析的氬氣消耗量比現代任何全譜直讀 ICP-OES 都要低。
相比之下，傳統“全譜直讀"DV 儀器在樣品通量方面大打折扣，因為該儀器需依次讀取水平和垂直的發射光。在同一方法中，用戶需要哪些元素和波長在水平方向讀取，哪些元素和波長在垂直方向讀取。因此，同一樣品需讀取兩次。根據不同的傳統全譜直讀 DV 儀器設計，同一樣品的完整分析最多可能需要讀取四次。US EPA 200.7 一類的基準分析對儀器性能有強制性要求，在使用類似的樣品引入系統組件的情況下，Agilent 5110 SVDV ICP-OES 的分析速度是傳統“全譜直讀"DV 儀器的兩倍，而每個樣品分析的氬氣消耗量只有后者的一半。得益于出色的光學設計和用于所有 5110 配置的VistaChip II CCD 定制檢測器，5110 垂直雙向觀測(VDV) 配置（以及 VDV 操作模式）使得每個樣品消耗的氣體比其他“傳統"DV 系統少 30%。
精心設計的 DSC 組件可反射或透射特定波長的光，并將光傳輸至光柵多色儀中。這樣就可以對有毒元素等痕量元素的波長進行水平光路測定，對營養元素等高濃度元素的波長進行垂直光路測定。不需要的波長的光則透射過去或者被反射掉，不會進入多色儀。DSC 的性能使得 5110 ICP-OES 成為分析環境樣品以及食品和農業樣品的理想選擇，這些樣品中 Na 和 K 等元素的含量通常高達 ppm 水平，As、Cd、Pb 和 Se 等元素的濃度則僅到 ppb 水平。5110 只需一次測定即可完成對上述所有元素的分析。
典型性能線性動態范圍那些通常受易電離元素 (EIE) 干擾的元素在 5110 SVDV ICP-OES 上獲得了出色的線性動態范圍 (LDR)。Na 和 K 就是這類元素的代表。電離干擾是由樣品中存在的高濃度 EIE 引起的，特別是常見的 K 和 Na 等堿金屬元素，其次是 Ca 和Mg 等堿土金屬元素。這些元素的電離能低，在等離子體中很容易電離。如果這些元素的濃度很高，等離子體中的電子密度會升高，其他元素的原子化電離平衡就會受到影響。當樣品中存在高濃度的 EIE 時，這些元素會增強或者抑制發射信號，使得在報告低濃度元素的結果時出現虛高或虛低的情況。
專用的垂直觀測儀器在很大程度上能夠避免 EIE 干擾，因為它可以對觀測高度進行優化，從而只測定堿金屬電離較少的那一部分等離子體的發射光，進而最大限度減小抑制或增強效應的影響。一般來說，傳統的全譜直讀 DV 儀器在垂直方向讀取 EIE 元素，在水平方向讀取痕量元素，因此，如果想要完整分析所有元素，需對樣品進行兩次或兩次以上的序列測定。Agilent 5110 SVDV ICP-OES 上的DSC 可一次同時測定水平和垂直的光，也就是說，它可以在垂直方向測定那些受 EIE 干擾的元素，同時在水平方向測定痕量元素。這樣一來就可消除 Na 和 K 等營養元素的 EIE 干擾，同時還可測定
As、Se、Cd 和 Pb 等痕量元素，無需耗費額外時間，更可降低每個樣品分析的氬氣消耗量，獲得準確而精密的數據以及 LDR（圖 2）
靈活的操作模式為了提供最大的靈活性和應用范圍，配置 DSC 技術的 5110 SVDV 能夠在四種不同的模式下運行（注意，所有 5110 配置以及操作模式使用的都是耐用的垂直炬管）。模式選擇器（圖 3）通過將相關的光學組件置于光路中來獲得四種不同的模式：• 同步垂直雙向觀測 (SVDV)：模式選擇器 = DSC，同步實現水平和垂直分析• 垂直雙向觀測 (VDV)：模式選擇器 = 反光鏡/“孔"，可依次實現水平和垂直分析• 專門的垂直觀測 (RV)：模式選擇器 =“孔"，只能實現垂直分析• 專門的水平觀測 (AV)：模式選擇器 = 反光鏡，只能實現水平分析
總結ICP-OES 是一種成熟的技術，25 年以來一直被用于各種類型樣品的元素分析。近年來，ICP-OES 的操作者面臨著這樣一個選擇：要求高靈敏度時，使用水平等離子體，而需要處理高濃度、復雜樣品基質時，則使用垂直等離子體?！叭V直讀"DV ICPOES 儀器的混合型技術基于水平炬管，它試圖破解這一難題，但是這類儀器無法處理高濃度總溶解態固體的樣品，而且同一樣品需讀取多次，分析速度慢，而且成本也較高，因此分析性能大打折扣。Agilent 5110 SVDV ICP-OES 則不存在這類問題。DSC 技術使得 5110 能夠同時進行水平和垂直觀測分析。這樣一來可提高分析速度，減少氬氣消耗以及提高精密度，因為只需一次讀數即可完成全波段測定。5110 采用的垂直炬管具有更強的耐用性，這有助于分析員測定包括高總溶解態固體樣品以及揮發性有機溶劑在內的復雜樣品，而且長期穩定性好，靈敏度可與水平等離子體水平觀測模式下獲得的靈敏度相媲美。