用于环境分析测量的电感耦合等离子体电磁流量计

    如果我们想过健康的生活，我们需要了解环境中不良化学元素的性质和含量。如果市政委员会想要清理一块土地来开发新的郊区，就需要知道土地上是否存在重金属或砷等有毒物质。同样，饮用水源，地表水体和捕捞区域的管理者需要了解其水质，以确定其是否含有过量的不必要的物质，必须将其除去。并且为了使空气质量良好，漂浮在空气中的固体颗粒中的微量元素含量不能太高。
    在环境领域之外，还有其他地方有助于识别和量化存在的元素 - 例如确定润滑油中的金属浓度以确定发动机磨损的速度或浓度在农业土壤中的肥料，以确定是否需要额外的肥料。
    流量计和控制器在这里也发挥着重要作用。作为分析市场的行业专家，请允许我解释一下它是如何运作的。 电感耦合等离子体 - 原子发射光谱法，ICP-AES
    如您所见，有许多应用可以了解存在哪些化学元素以及含量是多少。ICP-AES是一种很好的分析技术，用于测量固体，液体和气体中元素的性质和浓度。这个缩写词代表电感耦合等离子体 - 原子发射光谱法。由于其高精度 - 高达ppb（十亿分之一）范围 - ICP-AES特  别适用于分析痕量元素，即非常低的浓度。该技术非常适用于检测金属（如汞）和类金属（如砷），可同时分析数十种元素。但这种技术的背后是什么 - 以及如何谨慎地输送气体？
通过电磁流量计控制氩气供应
    简短版本：元素分析的ICP-AES方法使用电感耦合等离子体产生待测样品中元素的激发原子和离子，其特征光谱使用原子发射光谱法（AES）测量，因为它们返回到它们的基态。光谱中线的强度与样品中元素的浓度成正比。
    ICP-AES设备只能分析液体样品。这对于水来说并不是一个问题，但是土壤样品和其他固体物质会让事情变得有些棘手。要解开化学元素，必须将样品溶解在强酸中：王水，盐酸和硝酸的混合物。蠕动泵将样品液体从储存容器中吸出并将其输送到雾化器，雾化器将液体变成气溶胶形式或雾状。为了精确调节雾的浓度 - 并在必要时稀释它 - 在电磁流量计的帮助下向喷雾器供应氩气流。然后雾进入反应室，在那里它与已经在室中的等离子体碰撞。 
    如果您提供的气体具有足够的能量 - 通过使用线圈将高电压通过气体 - 那么一些气体原子会释放电子。除了原始的气体粒子，你现在还有负电子和带正电离子的混合物。这种带电粒子的“电离气体混合物”称为等离子体; 除了固态，液态和气态之外，等离子体被认为是物质可以存在的第四种状态。使用ICP，氩气构成等离子体的基础，并且必须使用电磁流量计以极高的精度供应这种气体。等离子体具有约7000摄氏度的非常高的温度。因为等离子体必须始终具有正确的成分，所以精确且连续的氩气流是重要的。为了保护外界免受这种高温的影响，
调节雾气
    当具有待测化学元素的雾与等离子体碰撞时，这些元素也转化为等离子体。这些元素吸收了很多能量，使它们进入激发态。元素不喜欢处于兴奋状态，因此他们试图以较低的能量水平返回基态。在此过渡期间，元件发出的辐射是每个元素的特征。通过光谱仪测量该辐射，并且测量的辐射的强度与样品中所讨论的元素的量成正比。 
    由于每个元素都有自己特有的发射辐射波长集，因此您可以使用此技术同时识别多个元素。如果您有相关元素的校准曲线，或者您在过程早期将雾化器内部标准输入，那么您也可以量化这些量。
光谱仪，ICP-AES或ICP-OES
    AES部件内的光谱仪是镜子，棱镜，条，单色器/多色仪和探测器的组合，可引导并最终测量发射的辐射。为了防止对该过程的任何破坏 - 例如吸收含氧气体的辐射 - 这些光学物体所在的区域不断用氮气冲洗。这种气流不必非常精确，但必须具有高度可重复性。电磁流量计的使用对于确保这种可重复性至关重要。顺便提一句，您可能会遇到ICP-OES（光学发射光谱法）这一术语，它是ICP-AES（原子发射光谱法）的替代名称。这是同一技术的两个不同名称。
ICP-MS
    ICP-MS是一种用于元素分析的类似技术; 最大的区别是检测方法不是光学的。来自等离子体的带电粒子进入质谱仪（MS）; 这里，它们基于它们的质荷比分离，并且记录这些带电粒子中的每一个的相对比率。ICP-AES在大气压下进行，但ICP-MS需要真空。ICP-MS的检出限低于ICP-AES。
    在环境分析中，您不仅可以查看样品中元素的总量，还可以查看元素是以游离形式还是以化合物的组分形式存在。举例说明：无机砷化合物通常比有机砷化合物毒性更强化合物。您可以使用ICP-AES和ICP-MS来区分不同形式的元素，这一过程称为“物种形成”。然而，这需要在ICP过程之前将不同形式彼此分离，例如通过离子交换色谱（IC）。因此，IC / ICP组合非常普遍。
用于ICP-AES的质量流量计和电磁流量计
    首次发明ICP时，手动添加气体。当ICP变为自动化时，气体调节也是自动化的，并且引入了质量流量计。质量流量计和电磁流量计是ICP-AES中用于供应惰性气体的装置。如果您有良好的气体调节，整个系统更准确，更稳定，可以降低检测限。鉴于日益严格的质量和环境标准，这是有帮助的。
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