Spectrophotmétrie d’émission par plasma à couplage induit

Le plasma (torche à plasma)

Plasma= système d’atomisation et d’excitation.
ICP abréviation de “Inductively Coupled Plasma”

Le plasma est un gaz (argon) ionisé mais électriquement neutre (ions positifs (+) et ions négatifs (-)). Ce plasma est produit par l’un des procédés suivants:

• par décharge électrique entre deux électrodes
• par micro-ondes
• par induction haute fréquence (la plus utilisée)

Appareillage

Nébuliseur

Permet l’introduction de la solution dans le plasma sous forme de nébulisât (voir figure)

Description : Il y a 3 tubes concentriques:

• Par le tube central entre le nébulisât de la solution à analyser.
• Par le tube intermédiaire entre le gaz qui constitue le plasma: gaz auxiliaire
• Par le tube externe entre le gaz plasmagène servant aussi au refroidissement de la torche.

Autour de ces tubes (au niveau du plasma) , il y a des spires d’induction, elles sont métalliques et parcourues par un courant alternatif haute fréquence.

Plasma

Ce n’est pas une flamme; le gaz sous l’action du courant alternatif est ionisé et comme il y a un champ magnétique, cela provoque la circulation des ions formés qui entrent en collision.
Ces collisions provoquent une augmentation très importante de la température jusqu’à 7000 °C.

Intérêt :

• Températures très élevées : facilité d’excitation, nombreuses raies
• Atmosphère de gaz inerte : absence d’oxydes réfractaires

Le système de mesure:

• Monochromateur: Il faut qu’il soit très résolutif car il existe un grand nombre de raies du fait de la haute température.
• Détecteur:
  • Photomultiplicateur
  • On travaille dans tout le domaine UV – Visible
  • Polychromateur : utilise une série de tubes photomultiplicateurs (jusqu’à 60) qui sont placés derrière des fentes fixes disposées le long de la surface focale d’un monochromateur à réseau concave.

Mesure

On utilise soit l’étalonnage interne ou l’étalonnage par ajouts dosés.

Applications

Dosage des éléments traces: les oligo-éléments…
Zn, Cu, Se, As, Mn…