Plasma-Spektrometer

Funktionsprinzip bei der Elementanalyse

Bei Plasma-Spektrometern wird eine Probe in ein Plasma eingebracht, das hohe Energien für die analytische Auswertung bereitstellt. Dadurch lassen sich charakteristische Signale einzelner Elemente erfassen und in Konzentrationsangaben umrechnen. Die Geräte werden vor allem in der anorganischen Analytik genutzt, häufig nach einer vorgängigen Probenvorbereitung wie Verdünnung, Aufschluss oder Filtration. Welche Probenzuführung geeignet ist, hängt von Matrix, Konzentrationsbereich und Laborablauf ab.

Einsatzfelder in der Energie- und Umweltbranche

Typische Anwendungen liegen in der Untersuchung von Wasser, Abwasser, Schlämmen, Böden, Prozessmedien, Aschen oder ähnlichen Proben aus technischen und umweltbezogenen Zusammenhängen. Auch bei der Kontrolle von Betriebsstoffen, Rückständen oder emissionsrelevanten Materialien können Plasma-Spektrometer eingesetzt werden, sofern eine elementbezogene Fragestellung vorliegt. Die Methode ist dort sinnvoll, wo einzelne Elemente gezielt quantifiziert und Ergebnisse zwischen Proben vergleichbar dargestellt werden sollen.

DCP und ICP als technische Ausprägungen

Innerhalb dieser Gerätegruppe wird unter anderem zwischen DCP und ICP unterschieden. DCP steht für Gleichstromplasma, ICP für induktiv gekoppeltes Plasma. Beide Varianten nutzen unterschiedliche Verfahren zur Erzeugung des Plasmas und unterscheiden sich damit in Geräteaufbau, Probenzuführung und typischen Einsatzrahmen. Welche Ausführung passend ist, richtet sich nach Laborstandard, Probenarten, analytischer Fragestellung und den geforderten Nachweis- oder Arbeitsbereichen.

Abgrenzung zu anderen Verfahren der chemischen Analytik

Plasma-Spektrometer sind auf die Elementanalyse ausgerichtet. Sie unterscheiden sich damit von UV-Vis- und Infrarot-Spektrometern, die vor allem molekulare Eigenschaften oder funktionelle Gruppen erfassen, sowie von der Ionenchromatographie, die gelöste Ionen trennt und bestimmt. Gegenüber Atomabsorptionsspektrometern liegt der Fokus ebenfalls auf Elementen, jedoch mit einem anderen Messprinzip und Gerätekonzept. Röntgenfluoreszenz-Geräte decken ebenfalls elementare Fragestellungen ab, arbeiten aber ohne Plasma und werden je nach Probenart anders eingesetzt. In der Hierarchie gehört die Leistung damit klar in den Bereich Chemische Analysen innerhalb von Messen, Regeln, Steuern und Überwachen.