Atomemissionsspektrometrie (ICP-OES)

Mit Hilfe der Atomemissionsspektrometrie können die in unterschiedlichsten Materialien enthaltenen Elemente von Lithium bis Uran bestimmt werden. Der Gehalt der analysierten Elemente kann von den Hauptkomponenten (Gehalte im %-Bereich) bis hin zu Nebenkomponenten und Verunreinigungen mit Gehalten bis zu wenigen Mikrogramm pro Gramm Material reichen.

Für die Untersuchung müssen die Proben mineralisiert und mit Hilfe von Säuren gelöst werden. Es werden aber nur kleinste Probenmengen von nur wenigen Milligramm benötigt, da die Methode sehr empfindlich ist. Die Probenahme erfolgt durch eine Bohrung von 0,7-1 mm Durchmesser, nachdem die Oberfläche an dieser Stelle gereinigt worden ist.

Nachdem die Probe in Säure gelöst worden ist, wird sie in ein Argon-Plasma (ionisiertes Gas, das neben Atomen auch Elektronen und Ionen enthält) eingespritzt. In diesem herrschen Temperaturen von etwa 8000 °C. Hier wird die Probe getrocknet, verdampft und die Atome in einen energetisch angeregten Zustand überführt. Wenn das Atom wieder in seinen Grundzustand zurückgeht, gibt es die freiwerdende Energie in Form von Licht ab. Die Wellenlänge des ausgesendeten Lichts ist spezifisch für jedes Element. Die abgegebene Energiemenge (Lichtmenge) hängt von der Konzentration des jeweiligen Elementes ab. Durch eine Kalibrierung kann die Art und jeweilige Menge der Elemente in einer Probe angegeben werden.