ICP電感耦合等離子體發射光譜儀(ICP-OES)與X熒光光譜儀(XRF)在元素分析領域各有優勢,但ICP-OES在靈敏度、多元素同步分析能力、基體效應控制、線性范圍及自動化程度等方面展現出顯著優勢,尤其適用于高精度、痕量及復雜基體樣品的分析需求。以下是具體比較:
ICP-OES:采用高溫等離子體激發樣品,能夠實現亞ppb(十億分之一)級別的痕量元素檢測,靈敏度高。例如,鎳元素檢出限可達4.3μg/L,錳元素為1.4μg/L,適用于環境監測、水質分析等對低含量元素要求嚴格的場景。
XRF:雖能檢測微克級元素,但檢出限通常在ppm(百萬分之一)級別,對輕元素(如鈉、鎂)的靈敏度更低。其優勢在于快速篩查常量元素,而非痕量分析。
ICP-OES:單次進樣可同時分析70余種金屬及部分非金屬元素,覆蓋周期表大部分元素。例如,在地質樣品分析中,可一次性測定銅、鐵、鋅、鉻等多種元素,大幅提升效率。
XRF:雖能多元素分析,但受限于激發源能量和探測器分辨率,對輕元素(原子序數<11)和相鄰元素(如鐵與鈷)的區分能力較弱,且需針對不同元素調整儀器參數。
ICP-OES:高溫等離子體可有效分解樣品基體,減少化學干擾,尤其適合復雜樣品(如合金、廢水)的分析。其校準曲線相關系數R≥0.999,確保定量分析的準確性。
XRF:基體效應顯著,樣品密度、表面平整度及元素間吸收-增強效應均可能影響結果,需通過標準樣品校正或數學模型修正,定量分析精度略遜于ICP-OES。
ICP-OES:線性范圍跨越4-6個數量級(ppb至ppm級),可同時測定高、低含量元素,無需稀釋或濃縮樣品,簡化操作流程。
XRF:線性范圍較窄,高含量元素易飽和,需分檔測試或稀釋樣品,增加分析時間。
ICP-OES:配備自動進樣系統與數據處理軟件,支持批量樣品高通量檢測,減少人為誤差,適合實驗室大規模分析任務。
XRF:雖操作簡便(如手持式XRF可現場快速檢測),但定量分析需定期校準,且對樣品均勻性要求高,不均勻樣品(如礦石顆粒)需研磨處理。
ICP-OES:適用于環境監測、食品檢測、地質勘探等領域,尤其對痕量污染物(如重金屬)的檢測具有不可替代性。設備采購成本較高,但長期運行成本(如氬氣消耗)可控。
XRF:以無損檢測、成本低廉見長,廣泛應用于金屬分選、考古分析、RoHS檢測等場景,但難以滿足高精度痕量分析需求。