ICP-OES售后培训教材和使用方法 安捷伦 瓦里安

蠕动泵700-ES系列700-ES系列配备有3或4通道的蠕动泵1st通道–雾化室废液管道。2nd通道–将样品传输到雾化器。3rd通道–内标溶液或基体改进剂。4th通道–SVS-1切换阀系统。32仪器配备有三通道或者四通道蠕动泵。蠕动泵上面装有十二个滚轴。十二个滚轴减小了脉冲影响，可使精密度更好，控制了进入雾化室的溶液流速和流出雾化室的废液流速。RPM（转速）由计算机控制。控制进入喷雾室的液体流速，防止喷雾室被液体充满。未被氩气带入等离子体的大液滴被泵入废液瓶。注：滚轴的数量，缠绕在蠕动泵上管路的松紧程度决定了溶液传输是否稳定。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材32蠕动泵–液体样品引入连续将样品泵入雾化器。泵的速率取决于：测试溶液的物理性质，例如总溶解固体、粘度、表面张力和挥发性。使用的雾化器类型，例如低流速、同心或v-槽。连续泵取溶液减小了来自样品和等离子体脉冲的物理影响。泵的管路必须适用于溶液的溶剂。泵管路内径(mm)和泵取速率是影响样品吸取的速率(mL/min)的因素。蠕动泵臂上管路缠绕的松紧程度不影响样品吸取速率。调整管路，使吸取的溶液连续均匀的流入。33蠕动泵将测试溶液、内标溶液和离子抑制溶液引入雾化器，同时，将雾化室中的废液泵出，使其流入废液瓶中。连续进样可以减小因溶液特性造成的物理影响，消除等离子体脉冲现象，提高测试的精密度。泵管的内径、泵转速决定了样品吸取速率。消耗品手册，泵管部分（1191）。15转每分钟。有机溶剂时，5~6转每分钟。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材33在这一章节中，我们将讨论：光谱的起源。用于元素含量测量的原子特性。发射光谱化学的基础。不同技术的比较。3安捷伦科技大学客户培训教材版权所有，未经授权，严禁复制3观察可见光谱牛顿先生的棱镜实验太阳光棱镜4在17世纪中期艾萨克.牛顿先生发现了光谱。牛顿让太阳光透射过一个棱镜，观察到了可见光谱。4版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材Fraunhofer吸收线夫琅和费吸收线190nm1802–沃拉斯顿（Wollaston）和夫琅和费（Fraunhofer）分别发现了太阳光谱中的黑线。 Fraunhofer引入衍射光栅，其光谱分辨率更高。 威廉姆.海德.沃拉斯顿约瑟夫.冯.夫琅和费5Wollaston在1802年发现含有黑线的太阳光谱。Fraunhofer细致的研究了含有黑线的太阳光谱。他使用一个衍射光栅代替棱镜观察太阳光谱，这提高了太阳光谱的分辨率。提高光谱分辨率后，黑线可以被测量。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材5基尔霍夫（Kirchhoff）和本生（Bunsen）的发射实验喷灯棱镜白色卡透镜发射线将盐放在金属环上，然后将金属环放在火焰上罗伯特.本生古斯塔夫.基尔霍夫基尔霍夫和本生观察到当盐被加热到炽热时，盐中的元素发射出不同的颜色的光线。通过这种方式发现元素Rb和Cs。619世纪50年代早期Kirchhoff和Bunsen进行了著名的焰色实验，将盐放在火焰中加热，盐中的元素会发出特定颜色的光线。该光线通过棱镜分光后，形成了具有特征谱线的光谱。该实验的设备实际上构成了一个最为简单和原始的光谱仪。使用这种原始的光谱仪获取了好几种元素的发射光谱。通过这种方式，甚至发现了两种新的元素，铷和铯。6版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材基尔霍夫（Kirchhoff）辐射定律定律1–热的密实气体或固体产生一张连续光谱。(实例，电灯泡灯丝)连续光谱古斯塔夫.基尔霍夫定律2–热的稀薄气体产生一张发射线光谱。(实例，霓虹灯)发射线光谱定律3–连续光源前面的冷气体产生一张吸收线光谱。吸收光谱7Kirchhoff通过多次实验总结出三个辐射定律。这些定律奠定了原子发射光谱和原子吸收光谱的基础。ICP-OES用到的是第二条定律。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材7早期ICP-OES发展史1884 Hittorf发明了减压等离子体。1930’s Lundgardh发明了火焰发射技术。1941 Babat使用RF-ICP进行实验。1961 Reed使用ICP进行了首个重要应用。1964 Greenfield使用ICP作为一种分析工具。1965 Wendt和Fassel使用ICP作为光谱仪的能量源。1974 第一台商品化的ICP-OES诞生。8等离子体和ICP仪器技术的发展历程：JohannHittorf研究活泼离子的特有电荷。实验让阴极和x射线管得到了发展。H.Lundgardh发明一种可测量溶液中金属离子浓度的火焰光谱定量技术。G.IBabat在1947年研究了如何使用一股气流维持ICP。他是第一个将ICP稳定在大气压下的人。Reed在20世纪60年代继续了这项工作。他是第一个在流动系统中生成稳定大气压等离子体的人。这种技术可用于在高温度条件下生长结晶。Greenfield(1964)，A.E.Wendt和Fassel(1965)使用ICP作为一种分析工具。1974年，第一台商品化的ICP-OES诞生。Babat:稳定的等离子体Reed:三层同心矩管8版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材炬管通入氩气形成等离子体。感应线圈和等离子体绝缘。将样品直接导入等离子体。炬管类型一体式半可拆卸式提供各种尺寸和各种类型的注入管管路。完全可拆卸式炬管的所有主要部件都可以单独更换，例如，外管、中间管和注入管。提供各种尺寸和各种类型的注入管。40一体式炬管有三个固定的同轴管。半可拆卸式炬管只有内管和外部同轴管是固定的，而注入管可拆卸，替换成不同尺寸和类型的注入管。完全可拆卸式炬管的三根同轴管都是可更换的。各种炬管的限相似。可拆卸式炬管可用于分析含有HF的溶液、挥发性有机溶剂，可延长炬管的寿命。安捷伦科技大学客户培训教材版权所有，未经授权，严禁复制40标准炬管径向标准注入管内径=1.4mm轴向外管比径向炬管长30mm标准注入管内径=2.4mm30mm径向轴向20mm41标准炬管（低动力/低流速）有三根同轴熔融石英玻璃管。辅助气体从中间的管路通过防止炬管熔化或注入管管尖上盐或碳沉积。样品喷雾从最里面的管路流过。内管的直径影响喷雾停留时间和离散程度。轴向（水平）多30mm，防止尾焰被排风吹歪。有机样品可选择0.8内径的矩管。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材41半可拆卸炬管半可拆卸炬管：增大注入管开口可分析均匀的悬浊液降低等离子体中溶剂的含量可分析挥发性有机物注入管替换为惰性注入管可分析HF溶液可拆卸炬管ID熔融氧化铝ID=1.8mm（径向）熔融氧化铝ID=2.4mm（轴向）石英管ID=0.8mm、1.0mm和1.8mm42半可拆卸炬管适合分析均匀的悬浊液。当替换为惰性注入管（材质为氧化铝）时，可分析含HF的溶液，但不可用于Si和Al的分析。炬管的中间管中喷入大量辅助气，将等离子托举到炬管之上，避免高温等离子体融化炬管。许多不同尺寸的石英注入管可供选择，以减少进入等离子体的溶剂量。氧化铝材质的中心管，适合HF分析。半可拆卸式，需用真空硅胶密封，否则影响点火。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材42完全可拆卸炬管可拆卸炬管：增大注入管开口分析高度离散的悬浊液降低等离子体中溶剂的含量分析挥发性有机物注入管替换成惰性材料的注入管可分析HF溶液可拆卸炬管ID熔融铝ID=1.8mm（径向）熔融铝ID=2.4mm（轴向）43完全可拆卸炬管易于更换炬管部件，一般很少配置。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材43RF发生器向感应线圈提供射频功率。使用两种单独的频率。40.68MHZ和27.12MHzRF发生器的类型：自由运行功率固定，改变频率，以维持等离子体。晶体控制频率固定，改变功率，以维持等离子体。安捷伦700系列中的所有型号都配备40.68MHzRF发生器。44射频（RF）发生器给感应线圈提供能量。射频发生器的标准频率为两种，27.12MHz和40.68MHz。RF发生器有两种类型：自由运行发生器或晶体控制发生器。自由运行系统对频率进行微调，功率固定。晶体控制发生器对功率进行微调，频率保持固定。安捷伦700系列中的所有型号都配备40.68MHzRF发生器。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材44频率对等离子体的影响27.12MHzRF40.68MHzRF45频率更低的等离子体是“实心“的。频率更高的等离子体是”环形”的，喷雾更容易穿透中央通道。RF频率越高，等离子体越薄，性能越好。由于自吸收的光线减少，线性动态范围更宽，背景更低，更适合有机溶剂分析。频率越高，等离子体越薄，有利于雾化气吹出中心通道。安捷伦科技大学客户培训教材版权所有，未经授权，严禁复制45安捷伦RF发生器紧凑型内置式40MHz自由运行RF系统空气冷却系统，部件不可移动(高可靠性)单匹配网络得到最大效率产生>75%的耦合效率。功率输出稳定性<0.1%分析有机物的性能卓越短链有机物需要高功率极易挥发的溶剂不会扑灭等离子体甲醇－汽油46安捷伦RF发生器配备了单匹配网络的自由运行40MHz发生器，可提供>75%的耦合效率。耦合效率是指RF发生器补给等离子体能量的能力。等离子体是可以自我维持的，但是喷入的测试溶液喷雾会吸收等离子体的能量，使等离子体能量发生变化。RF发生器会快速响应等离子体能量变化，补给等离子能量，让等离子体不会熄灭。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材46中阶梯衍射光栅1-Echellette2-Echelle入射束衍射束12入射束21衍射束48光栅是用于分光的光学面板，投射在光栅上的多色光被反射，每个波长的光反射的角度都略微不同，通过这种方式将多色光分成单色光。光栅表面刻有多条距离相等的平行的刻槽，表面涂有反射层。常见光栅有Echellette和Echelle两种，主要特点为：在Echellette光栅中，光从槽的缓坡面反射。这种光栅的槽数量多，分辨率与槽的数量有关。在Echelle光栅中，光从槽的陡坡面反射。这种光栅的槽数量少，闪耀角和级增加可提高分辨率。在700-ESICP-OES中，我们配备的均为Echelle型中阶梯光栅。安捷伦科技大学客户培训教材版权所有，未经授权，严禁复制48Echelle光学部件Echelle光栅棱镜横向色散器检测器芯片来自等离子体的光49来自等离子体的光投射到Echelle光栅上，光栅将其分光后，使用CaF2棱镜横向色散器将其进一步分散，生成69级中阶梯光谱。零级聚焦光是“白光”。通过旋转光栅可将特定波长（或级）聚焦到出口狭缝上。强度随着级的增加而降低。分辨率随着级的增加而得到改善。Echelle光学系统在较窄的波长范围展现出高效率。波长增加，则级数减少。从紫外光到可见光，自由光谱范围逐渐展宽，即波峰越宽。VistaChip检测器经过精心设计，单波长光线落在检测器的一个级上。安捷伦科技大学客户培训教材版权所有，未经授权，严禁复制49检测器将光能(光子束)转化为电流。检测器的类型：光电倍增管(PMT)固态检测器电荷耦合装置(CCD)电荷注入装置(CID)50检测器将光能（光子）转化成放大的电信号。两种主要的类型为光电倍增管和固态检测器。固态检测器包括的元件为：光电二极管阵列（线性和面积）、电荷耦合装置（CCD）和电荷注入装置（CID）。安捷伦科技大学客户培训教材版权所有，未经授权，严禁复制50不同的检测器设计CCD检测器用于710-ES和720-ES系列中。710-ES系列：可定制的兆像素CCD芯片上的像素数量：1,130,000波长范围：177-785nm720-ES和730-ES系列：可定制的图像映射CCD。芯片上的像素数量:70,660波长范围：167-785nm51710ES和720/730ES系列都使用CCD检测器，可同时检测上万波长的强度。720/730ES系列配备有定制检测器，可精确匹配Echelle光学部件影像（所有的波长范围都有70660个像素）。710ES系列也具有可定制的检测器，具有一百一十三万像素。710或715检测器，N2气密封，不需要吹扫。720或725检测器，没有密封，需要约20分钟的Ar气吹扫。安捷伦科技大学客户培训教材版权所有，未经授权，严禁复制51IMAP检测器-720-ES系列阵列-710-ES系列安捷伦CCD设计52710ES系列使用X-Y格的常规阵列通用检测器。对影像面的有用和无用部分均进行测量。720/730ES系列使用IMAP–将光学敏感的检测器准确放在要求进行测量的地方。它的阵列并不是水平的。这两种CCD检测器都与多色仪影像对齐，因此不必手动转动检测器，让其对齐特定的波长。安捷伦科技大学客户培训教材版权所有，未经授权，严禁复制52安捷伦720/730-ES系列–Vistachip检测器由相机和电路板构成。芯片被粘合成一个三阶peltier设备。芯片被冷却为-35oC，以获得较低噪音。使用冷却水除去peltier热量。用流量为100mL/min的经过滤的氩气密封和冲洗。与多色仪体之间隔热。53像素被划分为70个独立行(对角线线性阵列-DLA)，和波长范围从166.783nm－784.307nm的Echelle图像的级精确匹配。1像素=1级。只收集DLA需要的的数据，仅读出DLA上要求的像素。其它所有的数据都被舍弃。暗电流，光学系统快门关闭时，半导体本身的电流。暗电流大，检测器的噪声大。冷却后，减少噪声。720，725仪器，试验后，需等待检测器温度回到室温，再关闭气源或不关气源。-35度。710系列为-30度。安捷伦科技大学客户培训教材版权所有，未经授权，严禁复制53IMAP检测器设计54每个像素都有一个A感应(光敏读取器）、B储存(存储读取器）和C读出(读出读取器)。这些读取器中的像素串接在一起，就像平行摆放的水桶一样。每个像素都有一个抗模糊影像管路。为了读取信号，每个像素（或者说水桶）被分别读取。该过程如下：“水桶”A中的电荷被倾空到“水桶”B中。A和B之间的电势差被抬高，防止电荷被进一步转移。然后继续该过程，“水桶”B中的电荷被倾倒到水桶”C”中，直到电荷被倾倒末端“水桶”，然后被读取。CCD检测器上的抗饱和功能指的是防止因强信号而饱和的像素带来的干扰，可以通过三种机理实现：1.每行像素用势能栏与相邻行隔离开，消除了邻位信号传递。2.自适应积分时间技术可以自动调整每个像素上的积分时间。当强光落在像素上时，自动缩短积分时间。3.每个像素连接一条沟，过量信号强度被去除，防止过量信号进入相邻像素。710系列有衰减器，防止信号过强溢出。安捷伦科技大学客户培训教材版权所有，未经授权，严禁复制54分辨率的定义λ¹λ²定义为1/2高度处的峰宽55分辨率定义为峰1/2高度处的峰宽(nm)。分辨率对于准确的ICP-OES分析是重要的，因为两个相邻的峰被分开后才能进行分析。700-ES典型分辨率：As188.979nm0.007nmB249.773nm0.008nmCd214.438nm0.009nmCa396.847nm0.011nmLi670.784nm0.024nmK769.896nm0.045nm安捷伦科技大学客户培训教材版权所有，未经授权，严禁复制55安捷伦720/730-ES系列–分辨率的实例Cu的波长213.598nm，P的波长213.618nm，两者相差0.020nm。典型分辨率为0.007nm@213nm（波长）。CuP5656Cu/P的分辨率：两个波长的峰在基线上几乎完全分离（左边是Cu的峰，右边是P的峰。)0.007<0.020，几乎完全分离。安捷伦科技大学客户培训教材版权所有，未经授权，严禁复制56常用附件介绍版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材57CETACU5000AT+超声雾化器                         样品入口废液口加热腔冷却液入口冷却液出口废液口压电传感器到等离子体61CetacU5000超声雾化器是一个前端附件，用于代替ICP-OES的标准样品引入系统(SIS)。SIS雾化效率大约是2%，98%的样品被泵入废液口。USN的雾化效率大约为10%，同轴雾化器的雾化效率大约为1~2%。与SIS相比，使用USN附件信号增强5到10倍，相当于检出限降低大约5-10倍。上图说明了如何使用高效压电传感器将样品溶液转化成喷雾。密集喷雾传到去溶剂系统（包含加热器和冷凝器)，除去大部分的样品溶剂蒸汽，防止等离子体的淬灭。使用一个电热(Peltier)冷却冷凝器，因此不需要使用体积庞大的再循环冷凝系统。在冷凝器中水蒸气被除去，防止等离子体不稳定。因为喷雾是“干燥”的，因此效率改善，检出限更低。USN附件可以用于轴向ICP，也可以用于纵向ICP。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材61径向观察等离子体观察角度为径向(垂直炬管)可视长度(2mm)狭缝高度中央通道火球工作线圈62当观察等离子体的视角为径向（垂直炬管）时，从等离子体的侧面观察发射区，仅收集一小段发射光源发射的光线。用户可以选择观测区（高度为2mm），该观测区也被称为可视高度。针对具体样品优化可视高度，可以使灵敏度最大，消除潜在干扰。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材62径向等离子体的优点可调节的可视高度。优化得到最好的信噪比最小化离子和分子干扰可承受含复杂基质的样品。TDS（总含盐量）可高达30%炬管注入管更小，分析有机溶剂时不需引入氧气甲醇、乙醇分析复杂基质时炬管寿命更长。对于常规分析，检测限理想。百万分之一的检测限例如，分析油中的因磨损而溶入的金属例如，分析电镀溶液非常适合研究开发工作。可使用标准样品引入系统处理各种基体。63径向等离子体的最大优点是可承受各种复杂基质样品。能承受高TDS的溶液和大部分有机溶剂。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材63总结ICP的组成部件引入系统(包括蠕动泵)RF发生器激发源（等离子体）光学系统(多色仪)检测器信号处理器(PC)常用附件ICP-OES的观测方式64在这一章节中，讨论了ICP的主要部件：样品引入系统、RF发生器、光学部件和检测器。描述每个部件的特定功能。了解了常见的附件，以及轴向及径向ICP-OES的特点。安捷伦科技大学客户培训教材版权所有，未经授权，严禁复制64第三章方法开发版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材65在这一章节中，我们将讨论：启动ICPExpertII软件。ICP-OES仪器模块。炬管校正波长校正方法条件设置中分析波长的特性。功率、雾化器流速和可视高度的影响。66在本章节中将对软件进行概览，并讲解软件中的仪器模块和工作表模块。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材66主界面74点击Instrument图标，设置仪器参数。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材74炬管准直77在GraphType选项中选择合适的扫描类型。水性基质(安捷伦波长校正液)，选择Intensity（强度）选项。该扫描类型使用测量的总强度作图(分析物和背景的信号强度综合)。非水性基质选择的扫描类型为SRBR(信号与背景平方根的比例)，描绘的图谱是信号/背景平方根和炬管位置。轴向ICP炬管校正需要进行水平和垂直方向的准直。径向ICP炬管校正需要进行垂直方向准直。峰顶对应的炬管位置将在仪器参数中自动更新。可接受的水平范围为-1.5－1.5mm。注意：更换炬管时，即使使用相同类型的炬管，炬管准直的位置都可能略微不同。但如果准直后炬管位置差别非常大，需要手动检查支撑架上的炬管位置，如果是径向ICP-OES，那么还需要检查鼻端的位置。如果使用不同类型的炬管，那么位置差异大是正常现象。如果每次使用相同的炬管准直溶液，注意强度值的最大值的变化，确保进行了正确的设置。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材77波长校正步骤暗电流扫描保存暗电流。使用调谐液(储备液稀释10倍)进行校正。关联波长和检测器芯片上的像素。计算漂移。安捷伦推荐每个月进行一次炬管准直或在清洗/更换炬管后进行炬管准直。每个月或需要时进行一次暗电流和波长校正。79在进行波长校正之前测量检测器中的暗电流（电子流量）。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材79720-ES系列波长校正80安捷伦720系列的W/LCalib(波长校正)子界面略微不同。无需进行硬件校正，只需要进行暗电流和波长校正，另外还有计算漂移的选项。浏览校正结果，如果“CalibrationLinesUsed”（使用的校正谱线）不为100%：1)制备新鲜的校正液。2)检查Polyboost(和/或SnoutPurge)处于开的状态。3)然后重校正。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材80波长漂移实例要求进行波长校正可接受的积分81红色的光标指出分析峰的积分位置。左边的信号图谱说明Ag的波长积分位置不是在分析波长上。右边的信号图谱说明波长略微漂移但是可接受的。也可使用在软件窗口中进行手动拖弋。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材81波长漂移实例一次成功的波长校正之后，典型的发射光谱。82进行一次波长校正之后，光标出现在峰顶位置。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材82目标元素的波长选择波长选择注意事项：什么波长适合浓度范围的需要？是否存在波长的潜在干扰？样品中是否存在干扰？是否需要内标物？什么是合适的内标物？内标物浓度是否合适？考虑谱线的强度85在确定了需要分析的目标元素后，要精心选择目标元素的波长。以上是选择目标元素波长时所需注意的事项。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材85选择合适的波长有根据的推测：在ICPExpert软件中的波长表中可以看到波长的强度和波长的所有可能干扰。如果能够确定基质，可以根据波长干扰信息判断基质是否对波长有干扰。使用含有以前工作曲线的工作表进行半定量分析：验证浓度范围。验证校正曲线。识别可能的干扰。86半定量工作表中含有一个标样用于验证工作表中的工作曲线。每个元素至少有两条波长可供选择。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材86判断应该选择的元素的波长87选择元素是编辑方法的一部分：点击周期表中的元素图标就可以选择该元素，被选中的元素会以高亮显示出来。元素被选择后，将显示推荐的波长。要浏览所有可能的波长，点击Edit按钮，将弹出推荐波长的表格。推荐的波长按顺序显示，一般都是灵敏度高的波长或者光谱干扰小的波长。选择的元素可以被指定为一个内标物或干扰物。内标物和干扰物用不同的颜色高亮。周期表右边的颜色栏标明了元素的类型。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材87干扰现在列出大约33,000种波长。包含常见的干扰波长。理解波长选项：I原子线或II离子线。可能的干扰。查看波长的强度。88在选择波长编辑功能中，列出了所有推荐的波长，和每个波长所有可能的干扰波长，以及该干扰波长对目标波长可能造成的干扰。在本例中，Fe的波长为238.204nm，相对强度为41015.0。在该Fe波长左边的元素波长是强度为84.0的Co的波长（238.232nm）。Co的波长和Fe的波长仅差0.028nm，而Fe的波长的相对强度是Co的500倍左右。Cr的波长离得稍远一点，但是强度很弱。因此，Fe的谱线很有可能对Co和Cr造成干扰。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材88干扰从软件的任意界面都可以查看干扰物表，这样可以确认有疑问的分析结果。89该干扰表可以通过软件中的任意界面访问。在采集测试溶液数据时，这个功能非常有用。如果每个元素选择两个波长（主要的和次要的）进行测试，可以对元素准确定性。当两个波长测试的元素浓度不相等时，可以观察干扰波长表，确认谱线的干扰情况，从而分析出浓度不相等的原因。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材89方法条件窗口90方法条件和谱图显示在同一页面上，可以显示多个或单个波长，还可以显示检测器图。页面被分成三部分：条件设置样品引入设置常规设置版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材90优化参数功率可视高度雾化气流量等离子气流量辅助气流量91最重要的优化参数是功率、雾化气流量和可视高度。通常设置的范围为：垂直高度(径向ICP-OES)：5－14mm雾化气流量：0.6－1.0L/min(雾化气压力：120－240kPa)RF功率：1.0－1.4kW等离子气和辅助气参数不是特别关键。其流量设置用于调节氩气供应，维持等离子体，将等离子体托举在石英管之上。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材91发射强度vs.观测高度软线低到中等激发势能(8eV或更低)感应线圈10mm之上的强度最大在更高的观察高度上，分析物原子的电离增多，中性原子数量减少，强度降低。硬线激发势能大于8eV在等离子体的低温区域不被激发最大强度和激发发生在等离子体的更高温度区固定的RF功率&雾化气流速93可视高度(仅径向ICP)是一个非常重要的需要优化的参数。正确的可视位置可以消除干扰分析物信号的OH、NH的发射光线和其它发射光线。随着可视高度增加，软原子和离子线的电离增多，中性原子数量减少，强度降低。激发势能大于8eV的原子和离子谱线不能在预电离温度下或等离子体的分析区域的底部被激发。因此需要在更高的观测高度才能观察到这类谱线。因为等离子体尾部的温度已经下降，因此在尾焰处也观察不到这类谱线。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材93能带结构的影响消除(径向ICP-OES)214.407214.469500800.1mg/LCd-3mm水-3mm水-16mm94优化可视高度可以消除（或最小化）能带结构发射光线带来的影响。以上是使用可视高度为16mm和3mm采集的214Cd线的光谱图（样品溶液中含有大量水）。可视高度为16mm时，能带结构发射光线不能和100ppbCd发射光线区分开。在可视高度为3mm时，能带结构发射光线被消除，可进行准确的Cd测定。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材94雾化气流量/压力的影响02468101200.60.70.80.911.11.2Pb405.783Pb220.353雾化气流速L/Min强度(千)最优95上面是雾化气流量与Pb硬线和软线强度关系图。降低雾化气压力增加了硬线的强度，这是因为分析物可以在等离子体中停留更长的时间。而降低雾化气压力，软线强度减小。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材95雾化气流量参数设置（径向ICP-OES）设置雾化气流量使用1000mg/L钇或钪标样设置雾化气流量。预电离弹头火焰应该和炬管的同轴管外管的顶部对齐。使用可视高度位置优化SBR（或使用Automax）。狭缝高度工作线圈可视体积火球中央通道雾化气流速太高96测试溶液喷雾到达等离子体时必须被原子化/离子化，否则分析既不准确，也不精确。而雾化气流速或压力是测试样品溶液能否在等离子体中原子化或离子化的关键因素。使用高浓度的Sc和Y溶液来优化雾化气流量。对于径向ICP-OES，应该精心调整雾化气流速或压力，让预电离橙色弹头火焰和同轴炬管外管顶部在同一水平。这个位置可在分析样品时获得最大分析区（蓝色）和最长的原子/离子共振时间。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材96手动优化需要的溶液标样空白样品基质添加的样品基质条件页面优化功率，得到最好的SBR优化可视高度，得到最好的SBR优化雾化气流速，得到最好的SBR97要在方法条件窗口中手动优化方法，需要低浓度标样、试剂空白、测试样品和添加了与样品同样基体的标样。雾化气流速和压力通过分析钪或钇溶液来优化。一旦功率和可视高度（轴向ICP-OES)被确定后，既可以开始调整雾化气流速。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材9758附件：SPS3自动进样器SPS-3及稀释器与700-ESICP-OES可实现：使所有被测样品都在标准曲线范围内进行测量；改善超范围元素测试准确度；减少因手动进样可能造成的错误或污染。SPS3很少需要进行维护，在正常情况下，无需用户调整。常规确认从取样针到雾化器之间的毛细管不发生折弯；检查毛细管是否有堵塞；如果有液体溢洒，请清洁溢液托盘；检查清洗泵的流速，如果必要更换蠕动泵管。清洁对于外壳,样品架定位垫和溢液托盘应当采用温水润湿后的干净抹布清洁之。重要提示：任何液体溢洒应当立即清洁。请勿采用有机溶剂清洁仪器。如果必要取样针可以拆下来用超声波清洗池进行清洗。安捷伦科技大学客户培训教材版权所有，未经授权，严禁复制5859附件：加氧附件AGM-1AGM-1附件可向等离子体中导入少量氧气。作用：1、稳定等离子体,提高测量精密度；2、消除分子带结构干扰，改善检出限；3、通过提高长期稳定性提高生产率；4、减少为清洗炬管上和注射管上的炭沉积所需时间注意事项：当采用ICP-OES分析高挥发性有机溶液是，导入少量的氧气可起到稳定等离子体的作用。通常，AGM-1附件与冷却雾化室配合使用，从而可在室温条件下直接对高挥发性有机溶液（如汽油、挥发油）进行分析（无须稀释）。对样品进行冷却可防止雾化室中产生高压而引起信号消失。冷却雾化室需要连接一个冷却循环水，冷却到-10℃。下面内容为使用AGM-1和冷却雾化室时应遵循的一些规则：将ICP的蠕动泵泵速尽可能设为最低(该速度控制进样速度)。这样可降低雾化室中挥发性样品的压力，避免引起等离子体的不稳定甚至熄火。在分析有机样品时，不要采用快速泵速进样。调整雾化器气体流量设置，使进样时等离子体中弹头体上端与炬管顶部一致，过高或过低，都会影响分析信号。进样管中可能会出现一些气泡(通常因泵管被压而引起)，如果这些气泡引起等离子体闪烁，可将泵管压力调节螺丝松一点。始终采用新鲜标样进行样品分析。版权所有，未经授权，严禁复制59安捷伦科技大学客户培训教材激光消融系统激光消融系统与ICP配合使用，可直接分析固体样品。60可以使用激光消融系统直接分析固体样品，而无需将固体样品溶解为液体。激光对准固体表面，固体小颗粒喷雾直接从固体表面喷出，进入等离子体。当固体样品很难被制备成液体样品时，这种系统是很有用的。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材60ICPExpertII软件软件使用工作表分析样品。整个仪器由计算机控制。所有的气体流速(配备质量流速控制器时)等离子体可视高度(径向)或X-Y位置(轴向)点火RF功率安全连锁装置和实用工具监控67ICP-OES仪器硬件由ICPExpertII软件控制，仪器上没有手动设置。软件使用工作表分析样品，工作表中包含实验所需的所有信息，分析波长、分析波长的方法参数、标准溶液浓度、背景校正、QC信息、样品标记和所有结果。因为工作表里包含分析序列所需的所有信息，因此只需打开工作表文件就可以了解分析的方方面面。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材67ICPExpertII软件ICPExpertII软件用于所有的安捷伦ICP-OES仪器。基于MicrosoftSQL2005数据库，数据存储更安全和数据管理更好基于用户操作习惯设计的简单易用的工作表配备向导和多种多媒体工具拟合背景校正，简化方法开发获得专利的快速自动曲线拟合技术(FACT)，可以准确的除去光谱干扰用于扩展线性范围和增加结果的置信度的MultiCal满足法规要求的可自定义的质量控制(QCP)可进行可追溯数据的重新处理，不用再次运行测试样品68ICPExpertII软件使用MicrosoftSQL2005数据库可以确保数据安全存储。提供两种模式的同步背景纠正技术，传统的离峰和拟合背景纠正。配备光谱谱图解析技术FACT，用于纠正来自复杂基质的光谱干扰和背景。利用MultiCal技术充分利用不同强度的校正波长，扩展工作曲线线性动态范围。提供用户自定义的QC测试和数据重处理功能。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材68ICPExpertII软件69强大的多画面谱图。最多可同时观察16个波长的谱图。AutoMax用于参数的自动优化-720-ES系列。AIT(自适应积分技术)-720-ES系列。一次读取循环中测量强信号和弱信号。TRS–时间扫描-720-ES系列。上述的某些软件特性仅在安捷伦720/730-ES系列上才有。这些特性包括：AIT:基于用户设定的积分时间，自适应积分功能测量强信号和弱信号，自动确定方法中所有波长的合适的积分时间。Automax：自动优化RF功率、雾化气流速和可视高度（径向ICP-OES）等方法参数。时间解析光谱:用于测量激光消融，speciation（物种形成）或直接注射的瞬态信号。安捷伦710/715-ES系列的独特特性包括自动积分功能。该功能系统运行短积分段，在测量痕量元素信号的同时也测量高浓度元素的信号。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材69主界面70三个选项：工作表仪器设置退出版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材70首选项点击Options>Preferences…，打开首选项界面。71版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材71Preference界面72Preferences界面含有全部初始参数。可以针对某个实验对Preferences界面中的各个选项进行设置。如果需要进行数据质量控制，选择QCtestpagevisible（QC测试页可见）选项。选择了这个选项后，方法编辑器中将出现QC溶液设置界面。如果没有选择该选项，但在后续实验设置中需要设置QC溶液，那么需要每次都在方法编辑器中激活该界面（这种方式适合于日常分析中无需经常分析QC测试溶液的情况）。对于需要定期测量波长低于190nm的分析，选择OnStartupTurnPolychromatorBooston选项和Snoutpurgeonafterignition选项（仅用于径向ICP-OES，用于Snout吹扫）。DriftcorrectwithArgonLines将执行一次预扫描确定校正漂移是否最小。使用高级背景纠正技术FACT（快速自动曲线拟合技术）时必须选择这个选项。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材72Preferences界面73另一个重要的Preferences类别是Calibration(校正）。即便ICP-OES技术的线性范围是非常宽的，但是仍然存在分析了超过线性范围的超高浓度标样的情况。只有在选择了Outsidevalidcalibrationrangeoption时，才会显示超高浓度标样的分析浓度。如果没有选择这个选项，浓度将被报告为“x”。实际上仪器采集了该样品的信号，计算该样品的浓度结果，但在报告中看不见该结果。在分析结束后也可以选择该框，这样就可以在分析工作表上看见该测量浓度，而不需要再次分析该样品。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材73仪器设置75InstrumentSetup界面包括ICP-OES仪器参数设置的几个子界面。Status界面显示的是ICP-OES各部件的实时状态。此例中等离子体（径向ICP-OES）被点燃。界面中还显示了样品引入装置的各个设置。从界面上可以看出光学部件都处于就绪状态。PolyBoost（多色器高吹）是一个附PolyBoost加的氩气吹扫装置，当分析低于190nm的波长时需要用到它。如果日常分析中需要测试低UV波长，请在该界面打开。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材75炬管准直76每次在仪器上安装或更换炬管时都应该准直炬管。使用预定程序方法–炬管准直。轴向ICP和径向ICP都需要进行水平方向炬管准直。轴向ICP还需要进行垂直方向炬管准直。径向ICP中应针对各个方法进行观测高度的优化。更换或调整炬管时需要执行炬管准直。准直的方法是使用一张已设计好的工作表，监控Mn257.610nm的信号。安捷伦波长校正溶液（稀释10倍）可用来进行该测试。使用者可针对炬管校正选择GraphType（谱图类型）和Orientation（校正）方向。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材76波长校正78需要定期进行，让CCD可以对选择的波长准确定位。何时需要波长校正？每个月或根据需要执行暗电流和波长校正(大约5分钟)。氩气波长漂移校正。对分析期间出现轻微的波长变化进行调节。清洗之后自动测量。ICP-OES是一种非常稳定的仪器并且不需要经常进行波长校正。波长校正过程大约需要5分钟。大约每个月执行一次暗电流和波长校正即可。自动漂移纠正可以在Preferences界面中设置为On或Off。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材78主界面——创建工作表83选择工作表图标，然后选择New，创建一张新的工作表。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材83选择工作表选项84选择工作数据库所在位置，创建一张新的工作表。上方的quantitative表示此工作表用途为定量，我们也可选择TRS类型来进行时间扫描。选择CreateFromTemplate为使用一张现有的工作表来创建一张新的工作表，标样数据可以拷贝到新的工作表中。通过这种方式，我们可以使用以前的工作曲线筛查浓度范围内的测试样品，从而实现半定量的操作。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材84元素波长象限92安捷伦ICP-OES仪器是同时测量多个元素的。必须综合考虑多个元素的最佳分析条件，才能确定最佳方法条件。上面的元素波长象限图可以帮助确认最佳综合条件。象限被分为硬线/软线，原子线/离子线，300nm以下的波长/300nm以上的波长。每个象限元素都有最佳的综合分析条件。硬线在高功率等离子体中的强度最强。由激发的氩气物种传递能量生成激发态适合低雾化气压力适合更高的等离子体温度和低的雾化气流速具有高电离能软线在低功率等离子体中的强度最强。由等离子体中的碰撞生成激发态适合高雾化气压力安捷伦科技大学客户培训教材版权所有，未经授权，严禁复制92安捷伦720/730-ES系列的自动优化-Automax98自动优化程序优化关键的仪器操作条件。RF功率雾化气流速(使用MFC拟合)可视高度(仅径向ICP-OES)优化条件，以便可以分析低灵敏度的元素或低浓度元素。设计用于在最短的时间内获得最佳分析条件。反复优化优化所有的谱线或谱线组改善较弱谱线线的响应选择优化标准净信号强度信号背景比例(SBR)信号背景平方根比例(SRBR)AutoMax用来获取选择波长的最佳分析条件。该功能并未测试参数范围中的每个值，而是从选择的参数范围的中值开始优化，寻找最佳点。安捷伦科技大学客户培训教材版权所有，未经授权，严禁复制98Automax不需要监控所有的波长。选择要优化的组。一个组I和一个组II较少瞬态较少选择非金属和/或难于电离的元素例如Sn,Sb,As,Se99不用选择所有的元素和所有的波长，只需从波长象限图中选出每个象限具有代表性的元素和波长即可。或者选择要求的检出限最低的波长。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材99Automax使用合适优化范围：功率为1.0－1.65kW可视高度*为6－13mm雾化气流速通常大于0.65L/min功率的有效范围=0.7–1.5雾化气流速的有效范围=0.0–1.30*可视高度的有效范围=5–15mm*仅径向ICP-OES100显示AutoMax向导页面。用户选择功率、雾化气流速和可视高度（径向ICP-OES）的优化范围。注意选择的范围应比有效范围更窄。软件默认的优化范围是很宽的，这样可适用于所有的样品引入装置。通常，等离子体的功率设置大于1kW，雾化气流速通常大于0.65L/min。根据自己的实际仪器配置收窄优化范围可以加快AutoMax程序的运行。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材100最佳设置101低UV波长(<200nm)下如果光学背景信号非常小背景噪音主要是读出和电子噪音不随仪器的操作条件而变化优化净信号，获得最低的检测限高波长(>400nm)下光学背景水平非常高。背景信号中等离子体和样品注入系统波动噪音相对于检测器电子随机发射噪音要更大一些。注入波动噪音和背景信号成比例应该选择SBR（信号背景比）中间波长(200–400nm)下发射噪音占主导随着背景信号的平方根而改变选择信号背景平方根比例(SRBR)，获得最低的检测限上面总结了不同波长范围内的噪音特点和应该选择的优化检测限的选项。记住，ICP-OES技术是同时测定所有波长的元素的，因此需要根据工作表中设定的波长，权衡应该设置的方法条件。安捷伦科技大学客户培训教材版权所有，未经授权，严禁复制101AutoMax优化程序叠加光谱的单窗口视图102谱图优化进程界面：多条扫描线叠加时，使用右边滚动条上下移动，浏览所有扫描线。最佳扫描线将用红色标注，或者使用在颜色对话框中设置的优化谱线颜色标注。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材102AutoMax优化程序浏览并保存AutoMax数据103文本界面：列出优化过程中的各个步骤以及各个步骤中设置的每个参数数值，根据选择的优化类型（例如SBR）报告数值。您可以把这些优化过程信息复制和粘贴到一个电子表格中，这样您就可以根据需要，稍作修改，进行自定义参数优化。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材103*稳定时间=15秒优化需要的时间上表是AutoMax确定最优条件所需要的典型时间（分钟）。使用的优化标准是信噪比(SBR)。 可视高度（mm） 可视高度（mm）和功率（kW） 可视高度（mm）、功率（kW）和雾化气流速（L/min） <1.5分钟 4-8分钟 <10分钟104上表列出AutoMax确定最优操作条件需要的典型时间。优化需要的时间和需要优化的元素数量无关，但与需要优化的参数数量相关。这也是必然的，因为参数优化需要一次完成，然后将优化的参数自动保存到软件中，当需要时可以将其调出使用。上表显示使用SBR作为优化标准优化参数时所花费的典型时间。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材104样品导入设置当所有谱线优化条件被设置好后，就需要设置样品导入条件。样品导入设置包括：泵速进样延迟清洗时间快泵清洗智能清洗105在手动进样中，样品吸取延迟时间根据管线长度调节，让样品溶液可以经过15－20秒后再进入雾化室，这样可以让进入雾化室的样品溶液稳定。但是如果是自动进样，那么需要延长进样延迟时间。仪器的稳定延迟时间是喷雾在等离子体中能够稳定的时间。如果选择了快速泵，那么在样品吸取延迟时间或者清洗时间中将泵速提高为50rpm。如果选择了快速泵，那么需要增加仪器的稳定延迟时间。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材105智能清洗106用来优化分析样品之间的清洗时间。使用自动进样器时才可使用监视清洗过程中选择元素波长的信号强度选择要监视的波长延长(或缩短)清洗时间直到元素信号满足用户设定的阈值最小化交叉污染，确保结果准确最小化低浓度样品的淋洗时间确保每个样品的清洗时间最佳低浓度的样品冲洗时间比高浓度样品的冲洗时间短智能清洗只能在自动进样器上使用，时间长短由以下因素决定：传输线的长度和材料样品引入部件分析元素的属性低浓度样品通常在短时间内冲洗干净，高浓度样品需要的冲洗时间更长。安捷伦科技大学客户培训教材版权所有，未经授权，严禁复制106智能清洗如何工作107清洗开始时，每个选择波长下测量十次，每次0.5s。阈值强度根据下式计算。阈值B=IB+(nBXSDB) 此处： 阈值B=波长B的阈值强度 IB=波长B下的10次信号强度平均值 nB=波长B的用户可变更的SD因子 SDB=波长B下的10次信号强度的标准偏差nB越低，需要的冲洗越彻底。nB越高，需要的冲洗越短暂。信号强度必须低于阈值，才可停止清洗。停止清洗之前，阈值受到SD因子的影响。低nB的阈值低，智能清洗将系统清洗得更彻底。高nB的阈值高，清洗时间缩短。注意不要将nB值设得太高，如果设得太高，分析物可能没有完全被冲洗干净。安捷伦科技大学客户培训教材版权所有，未经授权，严禁复制107MultiCal的扩展范围MultiCal–所有仪器上的标配：充分利用了CCD全波长扫描的优点。使用不同灵敏度的多个波长进行校正，扩展线性动态范围。容易使用简单设定每个波长的有效浓度范围。改善分析效率，不需要重新分析样品。减少样品消耗。可叠加另一个波长的选择浓度范围，改善置信度。108在方法标准窗口中设定每个波长的有效校正范围。有效校正范围和校正曲线拟合选项在数据采集之后可被重计算。配置工作表只显示在一定波长下的有效浓度范围内发现的浓度结果。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材108MultiCal的扩展范围 样品标签 Ca平均值mg/L Ca396.847mg/L Ca315.887mg/L Ca370.602mg/L 干净的水空白 0.00082 0.00082 河水 0.811 0.805 0.810 0.817 污水 29.64 29.47 29.80 工业废水 30.25 30.20 30.29 转孔水 175.0 175.1 174.9109Multi-Cal整合强线和弱线的工作曲线，扩展元素测量的线性动态范围。如果两条谱线的灵敏度相似，那么可以用来确认最终结果。最终浓度的计算方式可以按照如下方式设置：平均、加权平均或中间值。最小结果—可能是最少干扰的结果。工作表可以设置自动执行数据计算，例如，比例、水硬度。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材109方法优化的最后步骤使用者最终确定方法使用的波长使用没有谱线叠加的波长使用多条具有相似灵敏度的谱线来确认结果确定满足分析方法灵敏度需要验证方法加标–消解前后连续稀释参考物110最后选择方法中使用的波长，根据需要采用谱线干扰校正。然后使用加标法，稀释法或参考物法进行方法验证。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材110分析开始仪器稳定在工作表页面打开方法编辑器来到Condition（条件）子界面点击开始箭头预热20分钟111最后一步是在分析条件下稳定仪器。最好将加内标的试剂空白引入泵。在分析条件下至少预热20分钟以稳定仪器。版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材111总结112软件概览与方法参数相关的硬件概览方法开发波长选择描述硬线和软线优化功率、雾化器流速(压力)和可视高度(仅径向ICP-OES)了解如何综合优化参数手动优化Automax了解智能清洗浏览Multi-Cal讨论优化的最终步骤仪器预热总的来说，下列内容最为重要： 仪器设置波长校正炬管校正元素选择干扰分辨率优化技术安捷伦科技大学客户培训教材版权所有，未经授权，严禁复制112第四章干扰和校正版权所有，未经授权，严禁复制安捷伦科技大学客户培训教材1