ICP-OES (طیف‌سنجی انتشار نوری پلاسمای جفت القایی) و ICP-MS (طیف‌سنجی جرمی پلاسمای جفت القایی) دو تکنیک پرکاربرد در آنالیز عنصری هستند. بینش ارزشمندی در مورد ترکیب نمونه‌های مختلف توسط این 2 روش ارائه می‌شود، اما درک تفاوت‌های آن‌ها برای انتخاب مناسب‌ترین روش جهت نیازهای تحلیلی خاص بسیار مهم است. در این مقاله، ما به بررسی هفت تفاوت کلیدی بین ICP-OES و ICP-MS خواهیم پرداخت و نقاط قوت، محدودیت‌ها و کاربردهای مربوطه را روشن خواهیم کرد. در هر زمینه‌ صنعتی و تحقیقاتی که باشید این مقایسه به شما کمک می‌کند تا در ارتباط با تحلیل عنصری تصمیمی آگاهانه اتخاذ کنید.

اساس مکانیزم کاری در ICP-MS و ICP-OES

در ICP-OES؛ غلظت عنصر با استفاده از منبع پلاسمای جفت شده القایی و با برانگیختن اتم، اندازه‌گیری می‌شود و سپس نور ساطع شده را در طول موج‌های مشخص تشخیص می‌دهد.

در ICP-MS؛ غلظت عنصری را با یونیزه کردن اتم‌ها در نمونه و با استفاده از منبع پلاسمای جفت شده القایی و سپس جداسازی و تشخیص یون براساس نسبت جرم به بار آن‌ها اندازه‌گیری می‌شود.

محدودیت‌های تشخیص و میزان حساسیت در ICP-MS و ICP-OES

در ICP-OES؛ معمولا دارای محدودیت‌های تشخیص بالاتری در مقایسه با ICP-MS است و از بازه ppm تا ppb متغیر است.

در ICP-MS؛ محدودیت‌های تشخیص کمتری ارائه می‌شود که این حد تشخیص در بازه ppt و برای تجزیه و تحلیل حساس عناصر کمیاب است.

محدوده عنصری و دقت در ICP-MS و ICP-OES

در ICP-OES؛ طیف وسیعی از عناصر از جمله فلزات و غیر فلزات با دقت متوسطی پوشش داده می‌شود و همچنین امکان اندازه‌گیری چندین عنصر به صورت همزمان فراهم می‌شود.

در ICP-MS؛ طیف وسیع‌تری از عناصر اصلی و کمیاب با وضوح و دقت بالا اندازه‌گیری می‌شود. همچنین امکان اندازه‌گیری نسبت ایزوتوپ‌ها و تعیین ایزوتوپ‌ها نیز با این روش فراهم می‌شود.

زمان تجزیه و تحلیل و میزان نمونه‌های اندازه‌گیری در ICP-MS و ICP-OES

در ICP-OES؛ به دلیل زمان تجزیه و تحلیل سریع‌تر، توان آنالیز نمونه‌های بیشتری را دارد و در هر ساعت می‌تواند چندین نمونه را آنالیز کند.

در ICP-MS؛ به دلیل مراحلی همچون یونیزاسیون و جداسازی جرم، زمان آنالیز طولانی‌تر می‌شود و تعداد نمونه کمتری را می‌توان آنالیز کرد.

اثر زمینه و مدیریت تداخل و هم‌پوشانی در ICP-MS و ICP-OES

در ICP-OES؛ به دلیل همپوشانی طیفی مستعد تاثیر و تداخل زمینه‌ای بیشتری است. روش‌های مانند تصحیح پس زمینه و افزودن استاندارد ممکن است برای کاهش این اثرات استفاده شود.

در ICP-MS؛ کمتر مستعد تاثیرات زمینه است اما همچنان می‌تواند تداخل‌های هم‌فشار را تجربه کند. جهت به حداقل رساندن این تداخل‌ها از سلول برخورد، واکنش یا طیف سنجی جرمی با وضوح بالا می‌توان استفاده کرد.

ملاحضات هزینه در ICP-MS و ICP-OES

در ICP-OES؛ معمولا سیستم‌های ارزان‌تری هستند و هزینه‌های عملیاتی و مواد مصرفی کمتری نیاز دارند.

در ICP-MS؛ ابزارهای آن از نظر خرید اولیه و نگهداری مداوم گران‌تر است. همچنین به مواد مصرفی و گازهای تخصصی نیاز دارد که این امر هزینه‌های عملیاتی را افزایش می‌دهد.

کاربردها و صنایع مورد استفاده در ICP-MS و ICP-OES

در ICP-OES؛ برای آنالیز معمول عناصر در غلظت‌های بالاتر در صنایعی نظیر محیط زیست، داروسازی و آزمایش مواد غذایی کاربرد دارد.

در ICP-MS؛ برای آنالیز عناصر کمیاب و تعیین نسبت ایزوتوپ‌ها در صنایعی نظیر محیط زیست، ژئوشیمی، علوم هسته‌ای و پزشکی قانونی ایده‌آل است.

سخن آخر:

در نتیجه، مقایسه بین ICP-OES و ICP-MS تفاوت‌های قابل توجهی را از نظر اصول، محدودیت‌های تشخیص، حساسیت، محدوده عنصری، وضوح، توان نمونه، مدیریت تداخل و ملاحظات هزینه نشان می‌دهد. ICP-OES در تجزیه و تحلیل سریع عناصر در غلظت‌های بالاتر برتری دارد و آن را برای تجزیه و تحلیل معمول در صنایع مختلف مناسب می‌کند. از سوی دیگر، ICP-MS حساسیت برتر، محدودیت‌های تشخیص پایین‌تر و وضوح عالی را ارائه می‌دهد که آن را برای آنالیز ردیابی و تعیین نسبت ایزوتوپی ایده‌آل می‌کند. انتخاب بین ICP-OES و ICP-MS در نهایت به الزامات خاص کار تحلیلی در دست بستگی دارد.

از آنجایی که آنالیز عنصری همچنان نقش مهمی در زمینه‌هایی مانند نظارت بر محیط زیست، داروسازی، زمین‌شناسی و پزشکی قانونی بازی می‌کند، درک تفاوت‌های بین ICP-OES و ICP-MS به دانشمندان و تحلیل‌گران قدرت می‌دهد تا مناسب‌ترین روش را برای کاربردهای خاص خود انتخاب کنند. با استفاده از قدرت این تکنیک‌های تحلیلی پیشرفته، محققان می‌توانند بینش‌های جدیدی را در مورد ترکیب عنصری نمونه‌های متنوع باز کنند، که منجر به نوآوری و پیشرفت در صنایع متعدد می‌شود.