La espectrometría de emisión óptica de plasma acoplado inductivamente (ICP-OES), también conocida como ICP-AES (espectrometría de emisión atómica), es una técnica analítica de elementos múltiples que utiliza un plasma de argón a alta temperatura para excitar átomos e iones y luego mide la intensidad de la luz característica que emiten. La técnica es capaz de determinar más de 70 elementos simultáneamente con límites de detección en el rango de partes por mil millones (ppb) y un intervalo dinámico lineal que cubre de 4 a 6 órdenes de magnitud.
El plasma se genera en la punta de una antorcha de cuarzo rodeada por una bobina de radiofrecuencia (RF) que funciona a 27 o 40 MHz. El gas argón que fluye a través de la antorcha está sembrado con electrones de una chispa de Tesla; el campo de RF acelera los electrones, que chocan con los átomos de argón para producir una descarga sostenida sin electrodos a 6000-10000 K. La muestra se introduce como un aerosol fino a través de un nebulizador (neumático o ultrasónico), pasa a través de una cámara de pulverización para eliminar gotas grandes y ingresa al plasma donde se producen secuencialmente la desolvatación, la atomización y la ionización. Los átomos e iones en el plasma absorben energía térmica y son promovidos a estados electrónicos excitados. Cuando se relajan, emiten fotones en longitudes de onda características de cada elemento. La luz emitida se recoge mediante óptica (policromador o rejilla de Echelle) y se dirige a un detector, tradicionalmente un conjunto de tubos fotomultiplicadores o, en los instrumentos modernos, un dispositivo de carga acoplada (CCD) o un dispositivo de inyección de carga (CID). La intensidad de cada línea de emisión es proporcional a la concentración del elemento correspondiente mediante la relación establecida por calibración.
Las interferencias en ICP-OES se dividen en tres categorías. Las interferencias espectrales surgen de la superposición de líneas de emisión de diferentes elementos; se minimizan seleccionando líneas alternativas, utilizando ópticas de alta resolución o aplicando corrección matemática. Las interferencias de la matriz resultan de cambios en la viscosidad de la muestra, la tensión superficial o los sólidos disueltos que afectan la eficiencia de la nebulización; la estandarización interna es la principal estrategia de mitigación. Las interferencias de ionización ocurren cuando elementos fácilmente ionizables (p. ej., Na, K) alteran el equilibrio del plasma; estos se controlan mediante el uso de condiciones de plasma robustas o estándares compatibles con matrices. ICP-OES se aplica ampliamente en análisis ambiental (trazas de metales en agua, suelo y partículas del aire), exploración geoquímica (elementos principales y traza en rocas y minerales), control de calidad industrial (metales en aleaciones, baños de revestimiento y productos derivados del petróleo) y análisis farmacéutico (impurezas elementales según las pautas ICH Q3D). Su combinación de capacidad multielemento, amplio rango dinámico y costo operativo relativamente bajo la convierte en una de las herramientas más populares en el laboratorio analítico.
