电感耦合等离子体发射光谱仪测定重钙中铅、砷、铬、镉含量探析

张风英

（山东省第一地质矿产勘查院，山东 济南 250014）

随着我国社会经济的快速发展，使得农业行业发展迅猛，对农业化肥的使用次数也在逐渐增加，环境的破坏程度日益提升。面对此种情况，相关人员就需要加强环境保护工作，对农业化肥中含有的有毒有害成分进行检测，从而对农业化肥进行控制，保证农作物生长质量。基于此，本文就对电感耦合等离子体发射光谱仪测定重钙中铅、砷、铬、镉含量进行探析。

1 电感耦合等离子体发射光谱仪的工作原理分析

电感耦合等离子体发射光谱仪是难容合金等重金属元素的测量仪器，主要是由高频振荡器和耦合系统组成，在工作过程中高频振荡器产生高频电流，在此种情况下，高频电流流经耦合系统发生管上端的铜制内部用水冷却的管状线圈上，然后进行重金属等离子的测量工作[1]。电感耦合等离子体发射光谱仪在工作过程中应用的主要原理是高频振荡器发生的高频电流等多种技术，在工作前期，此设备处于基态原子，并且能量呈现在最低情况，在此种情况下，当电流流经后就会将设备的吸收特定能力进行激发，吸收不同金属元素的能量，然后经所吸收的金属元素能量以特征普线的形式呈现出来，从而实现金属元素的测量工作。

2 电感耦合等离子体发射光谱仪的组成结构分析

2.1 电感耦合等离子体发射光谱仪的等离子体部分

在电感耦合等离子体发射光谱仪中，等离子体是重要的发光源，在光谱仪中主要以一种气体的形式存在，主要是由高频发生器、雾化器、等离子矩管这三部分内容所组成，具体结构如图1所示。等离子矩管主要是由石英玻璃所组成的，结构为内管、中管和外管三个部分，这三个部分在工作过程中相互独立，且彼此联系。辅助性气体氩气在工作过程中主要存在等离子体的内管中，当被测量样品溶液流经等离子体内管时，由于辅助性气体氩气具有较高的稳定性，在工作过程中不会与样品溶液发生化学反应，从而使得产生的光谱线具有较高的准确性。

图1 电感耦合等离子体发射光谱仪的等离子体矩管结构

2.2 电感耦合等离子体发射光谱仪的雾化器结构

图2 电感耦合等离子体发射光谱仪雾化器铂网示意图

雾化器主要是进行雾化反应的场所，直接关系到电感耦合等离子体发射光谱仪的重金属测量质量。因此，面对此种情况，相关人员需要合理选择雾化器，保证雾化器的性能，保证金属含量测量结果。通常情况下，相关人员将需要测量的溶液导入雾化器中，让被测量容器在雾化器中发生雾化反应形成气溶胶，然后在氩气的作用下，将气溶胶引入到等离子体发射光谱仪的火焰区域中，让气溶胶进行蒸发反应，进而形成光谱图，呈现出金属离子的含量情况。具体情况如图2所示，在此铂网基础上，一旦等离子体发射光谱仪中温度达到一定程度，内部液体就会发生严重的电离反应，从而形成液体的特征光谱线，保证液体稳定性，提高检测质量。

2.3 电感耦合等离子体发射光谱仪的中阶光栅光谱仪光学结构

相关人员在使用电感耦合等离子体发射光谱仪进行重钙中铅、砷、铬、镉等金属含量测定过程中，当被测量样品经过雾化器后，发生雾化反应形成气溶胶，然后气溶胶等离子发生蒸发效应，进而形成所需要的特定光谱图。使用移动监测器对特定的光谱图进行分析工作，收集相关信号，对波长准确制定，从而对波长进行准确的测量，提高波长测量工作质量。

2.4 电感耦合等离子体发射光谱仪的ICP基本功能结构

电感耦合等离子体发射光谱仪的ICP基本功能结构主要包含样品引入系统、电子转换系统和光学系统这三个部分内容，这三个部分各有各的特点、作用，对电感耦合等离子体的测量工作具有重要意义。在电感耦合等离子体发射光谱仪中还需要包含电子转换系统和信号发射装置，使用这两个部分将电子转换器中涵盖的信号进行扫描，制作成完整的光谱图，从而保证电感耦合等离子体发射光谱仪工作质量。

3 电感耦合等离子体发射光谱仪测定工作的具体实验

相关人员在使用电感耦合等离子体发射光谱仪测定重钙中铅、砷、铬、镉等金属含量过程中需要选择浓盐酸、去离子水、含有铅、砷、铬、镉元素的标准溶液若干瓶等化学试剂，并选择型号为ICP—OES的电感耦合等离子体发射光谱仪，并将型号为ICP—OES的电感耦合等离子体发射光谱仪的流量设置为15L/min、发射功率设置为1300W、雾化流量设置为0.8L/min等，保证重钙中铅、砷、铬、镉等金属含量测量质量。具体的测量步骤如下：首先，相关人员需要将浓盐酸、浓硝酸化学试剂进行加热工作，等到试剂内部溶液全部蒸发后，在加入适量的盐酸溶液，再继续进行加热，直至溶液内部结晶全部溶解，然后进行冷却、过滤等操作。其次，等到溶液冷却、过滤完毕后，相关人员需要对不同的溶液选择不同的检测方法，并在检测过程中对各个元素所产生的波长情况进行纠正处理，保证金属元素波长测量质量。再次，相关人员需要在检测过程中加强对溶液强度测定的考虑，并根据溶液测量强度结果制定针对性的曲线，然后对溶液中所含有的金属元素进行确定，从而保证金属含量测量的准确性。

4 结语

总而言之，随着我国社会经济的快速发展，科学技术发展迅猛，一些新型的电感耦合等离子体发射光谱仪相继被研发出来，并在微量重金属元素测量工作中被广泛应用，不仅提高了测量工作的准确性，还可以节省测量工作时间。因此，面对此种情况，相关人员需要加强电感耦合等离子体发射光谱仪的应用，使用电感耦合等离子体发射光谱仪测定重钙中铅、砷、铬、镉等金属含量，从而提高测量结果的准确性，推动我国农业行业实现快速发展。

[1]曾卫兴,黎嘉雯.电感耦合等离子体发射光谱法测定空气与废气中铜、锌、铅、镉元素[J].广东化工,2017,44(16):235-236.