Атомно-эмиссионный спектральный анализ (АЭСА) - метод элементного анализа, основанный на изучении спектров испускания свободных атомов и ионов в газовой фазе в области длин волн 150-800 нм

         Принцип действия метода основан на том, что атомы каждого химического элемента имеют строго определённые резонансные частоты, в результате чего именно на этих частотах они излучают или поглощают свет. Это приводит к тому, что в спектроскопе на спектрах видны линии (тёмные или светлые) в определённых местах, характерных для каждого вещества. Интенсивность линий зависит от количества вещества и его состояния. В количественном спектральном анализе определяют содержание исследуемого вещества по относительной или абсолютной интенсивностям линий или полос в спектрах.

         Атомные спектры (поглощения или испускания) получают переведением вещества в парообразное состояние путём нагревания пробы до 1000—10000°C. В качестве источников возбуждения атомов при эмиссионном анализе токопроводящих материалов применяют искру, дугу переменного тока; при этом пробу помещают в кратер одного из угольных электродов. Для анализа растворов широко используют пламя или плазму различных газов.

Достоинства метода:

• относительная простота выполнения,
• отсутствие сложной подготовки проб к анализу,
• незначительное количество вещества, необходимого для анализа на большое число элементов (10-30 мг),
• экспрессность,
• высокая чувствительность,
• универсальность - возможность одновременного определения около 70 элементов Периодической таблицы.

         В лаборатории ХСМА используется 2 дифракционных спектрографа ДФС-13 и атомно-эмиссионный спектрометр с индуктивно-связанной плазмой Optima-2000 DV.

         В апреле 2009 г. в Лаборатории произведена модернизация отечественного спектро-аналитического оборудования для прямого атомно-эмиссионного спектрального анализа порошковых геологических проб и минералов. Вместо фотокассеты на спектрограф ДФС-13 установлен многоканальный анализатор эмиссионных спектров МАЭС производства «ВМК - Оптоэлектроника» г. Новосибирск, который является современным средством измерения интенсивностей спектральных линий и последующего количественного анализа элементного состава вещества под управлением программного обеспечения «Атом».

Основные преимущества применения МАЭС:  

• Прямое фотоэлектрическое преобразование спектра.
• Широкий динамический диапазон.
• Отсутствие химической обработки фотоматериалов.
• Получение результатов в реальном времени.
• Отсутствие ошибок ручной обработки результатов

         В лаборатории методом АЭСА определяются элементы платиновой группы (Au, Pt, Pd), элементы группы железа и другие анализы.

Атомно-эмиссионный спектрометр c индуктивно-связанной плазмой Optima-2000 DV (PerkinElmer, США).

         Спектрометр с индуктивно-связанной плазмой обеспечивает количественное определение около 70 элементов в различных объектах: геологических, экологических, биомедицинских и др. Предел обнаружения - до 0.1 ppb (мкг/л). Широко используется для выполнения рутинных и контрольных анализов горных пород, вод, почвы и т.д. Прибор запущен в эксплуатацию в 2007 г.

Основные характеристики «OPTIMA 2000 DV»:

• Быстросканирующий CCD спектрометр - гибкость выбора длины волны спектральной линии и скорость анализа.
• Динамическая стабилизация длин волн - точность анализа.
• Двойное наблюдение плазмы - улучшенные пределы обнаружения и расширенный динамический диапазон.
• Обработка данных после анализа - расширение возможностей разработки методик анализа.
• Быстросъемный настраиваемый узел горелки.
• Высокая чувствительность - позволяет анализировать тяжелые металлы в питьевой воде.

         Программное обеспечение WinLab 32 осуществляет полный контроль спектрометра, обеспечивает полную автоматизацию измерений и управление системой для ввода проб, сохраняет результаты измерений и обеспечивает возможность повторной обработки информации без проведения дополнительных измерений.

         Для автоматизации процесса ввода проб приобретена приставка Autosampler AS 93 plus (автодозатор), которая позволяет полностью автоматизировать процесс ввода

         В лаборатории ХСМА ICP-AES OPTIMA 2000 DV применяется для определения редкоземельных элементов (15 элементов) в горных породах и минералах и для анализа воды.