Plasma acoplado inductivamente
Un plasma acoplado inductivamente (ICP) es un tipo de fuente de plasma. La inducción electromagnética crea energía en la fuente haciendo que los iones circulen. El movimiento de los iones genera energía en forma de calor.
Imagen de un ICP analítico visto a través del cristal del soldador verde
Operación
Las fuentes de plasma acopladas inductivamente suelen utilizar argón como combustible. Desafortunadamente, la mayoría de las fuentes ICP requieren al menos 5 L/min de argón. Esto hace que el plasma acoplado inductivamente sea una fuente bastante cara. Los átomos de argón se ionizan con una chispa de la bobina tesla. Estos iones circularán debido al campo magnético para producir calor y altas temperaturas. Esto hará que se formen más iones a partir del combustible de argón. Al cabo de un tiempo, la antorcha alcanzará temperaturas de entre 6.000 y 10.000 Kelvin.
Aplicaciones
Las altas temperaturas producidas por el ICP lo convierten en una fuente popular para muchos experimentos científicos. Esta fuente tiene la ventaja de proporcionar señales fuertes y sólo pequeñas cantidades de ruido o interferencia. Además, los datos obtenidos de los experimentos que utilizan una fuente de plasma de acoplamiento inductivo suelen ser lineales. Esto facilita a los científicos determinar la cantidad de algo en una muestra. Algunas de las aplicaciones más comunes son
- ICP-AES, un tipo de espectroscopia de emisión atómica
- ICP-MS, un tipo de espectrometría de masas.
- ICP-RIE, un tipo de grabado por iones reactivos.
ICP-AES
La espectroscopia de emisión atómica por plasma acoplado inductivamente es una de las aplicaciones más comunes del ICP. La fuente de plasma se utiliza para calentar una muestra. A temperaturas suficientemente altas, los electrones de los átomos de la muestra ganarán suficiente energía para pasar a un estado de excitación. La energía se libera en forma de fotones cuando los electrones "caen" del estado de excitación a una energía más baja. El estado de menor energía suele llamarse estado básico de un átomo.
La longitud de onda de las emisiones se determina mediante un detector. La mayoría de los átomos emiten luz a diferentes longitudes de onda, por lo que los científicos pueden utilizar esta información para identificar los átomos de una muestra. La intensidad de la emisión está relacionada con la cantidad de un átomo en la muestra. Los científicos pueden utilizar la longitud de onda y la intensidad para determinar tanto la identidad como la cantidad de un átomo. El ICP-AES se utiliza a menudo para la detección de toxinas, como los metales pesados. También puede utilizarse para estudios químicos.
Detección
La fuente de plasma de acoplamiento inductivo puede utilizarse para la detección de aproximadamente 60 elementos diferentes. Entre ellos se encuentran la mayoría de los metales alcalinos, los metales alcalinotérreos, los metaloides, todos los metales de transición y algunos elementos del bloque f.
