Documentação técnica

Comparação com a concorrência

A lâmpada de cátodo oco é uma lâmpada de descarga projetada para uso como uma fonte de linha espectral com espectrômetros de absorção atômica (AA). É necessário uma lâmpada de cátodo oco mono ou multielementar para cada elemento a ser determinado usando a técnica de AA. Um requisito importante para a lâmpada de cátodo oco é gerar uma linha de emissão estreita para o elemento que está sendo determinado. A linha de emissão deve ter intensidade e pureza espectral suficientes para obter uma boa calibração (preferencialmente linear) com baixo ruído.

Embora muitos usuários considerem o desempenho das lâmpadas de diferentes fabricantes como sendo igual, existem diferenças significativas frequentes quanto ao desempenho, afetando a precisão e a confiabilidade dos resultados de AA. Os problemas típicos de desempenho podem incluir:

– baixa sensibilidade, degradando as capacidades de detecção,

– estabilidade fraca ou ruído alto, degradando a exatidão e a precisão,

– curvatura de calibração excedente, reduzindo a faixa linear dinâmica,

– fraca estabilidade da lâmpada, resultando em desperdício de tempo com solução de problemas e repetição de análises de amostras, o que reduz a produtividade,

– vida útil curta da lâmpada, aumentando os custos operacionais de rotina, uma vez que são necessárias mais substituições.

Este artigo compara o desempenho das lâmpadas de cátodo oco de diferentes fornecedores, focando em aspectos críticos do desempenho.

Lâmpadas de cátodo oco

Figura 1. Lâmpada de cátodo oco de cádmio (Cd) Agilent.

2

História das lâmpadas AgilentA experiência da Agilent com as lâmpadas de cátodo oco começou no início dos anos 1960 quando, como a Ransley Glass, trabalhamos com o pessoal da seção de espectroscopia e do laboratório de instrumentos, na divisão de física química da CSIRO (Organização de investigação científica e industrial da Commonwealth) (Austrália), para desenvolver e produzir uma variedade de lâmpadas confiáveis, enquanto a técnica de AA ainda estava em seus primórdios. Conforme a demanda por lâmpadas foi crescendo com a rápida evolução da técnica de AA, a Ransley Glass forneceu lâmpadas para uso com a Techtron, PerkinElmer e outros fabricantes de instrumentos. A Ransley Glass cresceu até se tornar a Atomic Spectral Lamps, que posteriormente se fundiu com a Techtron Pty. Ltd. Em 1967, a Techtron se fundiu à Varian Associates para se tornar Varian Techtron Pty. Ltd. que, por sua vez, foi posteriormente adquirida pela Agilent Technologies, Inc. em maio de 2010. Conforme foi destacado nesta breve história, a Agilent tem experiência contínua no desenvolvimento, na produção e na melhoria de lâmpadas desde o surgimento da técnica de AA.

Produção das lâmpadas AgilentA produção de lâmpadas de cátodo oco é um processo complexo que exige conhecimento nas mais diversas disciplinas, incluindo vidro soprado, técnicas de soldagem de vidro/quartzo, fabricação de liga metálica e espécies intermetálicas e técnicas de estabilização/purificação de lâmpadas.

No primeiro estágio de produção das lâmpadas de cátodo oco Agilent, a estrutura da lâmpada é montada a partir de componentes pré-fabricados na base da lâmpada. Isto inclui o suporte do cátodo e o conjunto de ânodos. O cátodo é preparado em uma área de produção separada, que é isolada para garantir a pureza e, quando necessário, proteger os materiais do cátodo da degradação. O cátodo é encaixado no conjunto do suporte, e a lâmpada é então selada ao soldar a vedação hermética (com a janela da extremidade de quartzo para a maioria das lâmpadas) ao corpo da lâmpada (Figura 2). Em seguida, a lâmpada totalmente montada e selada é submetida a um processo único de estabilização e purificação.

A purificação da lâmpada é a etapa mais crítica, pois tem como objetivo remover as impurezas do cátodo. Isso é alcançado ao retirar o gás da lâmpada a uma alta temperatura adequada, sob alto vácuo. Durante a fase de purificação, uma camada do material de cátodo é depositada dentro do envelope de vidro da lâmpada. A quantidade de material depositada varia de acordo com a volatilidade do cátodo.

A operação de purificação também utiliza o bombardeamento de íons do ânodo de zircônio. Isso vaporiza e deposita uma pequena quantidade do material de ânodo de zircônio dentro do envelope da lâmpada. Como resultado, é criada a mancha de "getter" preta característica das lâmpadas Agilent (Figura 3). Este filme de zircônio é altamente reativo e atua como um eficiente removedor de gases de impureza, como o oxigênio e o hidrogênio. Após o enchimento de gás final, a mancha de "getter" ativa absorve todos os gases de impureza, garantindo uma vida útil prolongada e a pureza espectral durante toda a vida útil da lâmpada.

Após a purificação, a lâmpada é enchida com gás para espectroscopia puro (neônio para a maioria das lâmpadas) e selada. Em seguida, as lâmpadas são operadas em condições controladas por várias horas para serem condicionadas e estabilizadas antes do teste de desempenho final. O processamento prolongado e o uso de materiais espectroscopicamente puros garantem um desempenho confiável e uma vida útil longa para as lâmpadas de cátodo oco Agilent.

Figura 2. As lâmpadas Agilent são feitas à mão em uma instalação com certificação ISO 9001 para garantir o desempenho e a confiabilidade. Aqui, a vedação hermética é soldado na base da lâmpada.

Figura 3. O ponto preto, visível na lâmpada Agilent, é o ponto de "getter" ativo criado intencionalmente para prolongar a vida útil da lâmpada e garantir uma contínua pureza espectral.

3

Fatores de desempenho da lâmpadaO desempenho de todas as lâmpadas de cátodo oco varia com muitos fatores do design da lâmpada. Os principais parâmetros incluem a composição do cátodo, a pressão de enchimento de gás, o diâmetro de furo do cátodo oco e a corrente de operação. Para a maioria das lâmpadas, os parâmetros operacionais recomendados foram otimizados para que o melhor desempenho geral seja alcançado. Por exemplo, usar uma corrente superior à recomendada para a lâmpada pode aumentar a sua intensidade, porém isso reduz a sua vida útil, uma vez que a taxa de pulverização do cátodo aumenta e o enchimento de gás é consumido a um ritmo acelerado. A corrente de operação maior também pode distorcer o formato do pico de emissão, reduzindo a sensibilidade. Lâmpadas de diferentes fabricantes usarão diferentes parâmetros operacionais recomendados com base no design específico da lâmpada. Isto significa que o usuário poderá observar alterações significativas no desempenho ao comparar lâmpadas de diferentes fabricantes.

A vida útil de operação da lâmpada depende, em grande medida, da pressão de enchimento de gás dentro da lâmpada. Quando a lâmpada está funcionando, os átomos do gás de preenchimento são gradualmente adsorvidos nas superfícies da lâmpada. Isso "consome" o gás na lâmpada, reduzindo gradualmente a pressão do gás. Quando a pressão do gás na lâmpada é muito baixa, a descarga não é eficaz. Ainda que possa haver alguma incandescência na lâmpada, não há emissão atômica detectável. Isso define a vida útil de operação da lâmpada. No entanto, a pressão de enchimento do gás também influencia a intensidade de emissão e a sensibilidade alcançadas. Embora um alto preenchimento de gás seja desejável para uma vida útil longa da lâmpada, isso pode reduzir a intensidade de emissão e fornecer uma sensibilidade reduzida devido à autoabsorção na lâmpada. Novamente, poderá se necessário um comprometimento no preenchimento de gás a fim de garantir uma vida útil adequada da lâmpada e, ao mesmo tempo, alcançar uma boa intensidade de emissão e um bom desempenho sinal-ruído (S/N).

Metodologia dos testes das lâmpadasPara testes de desempenho, foram selecionadas lâmpadas para os seguintes elementos – arsênio (As), selênio (Se), cádmio (Cd), chumbo (Pb), ouro (Au), cobre (Cu) e sódio (Na). Esses elementos foram selecionados para abranger toda a variedade de comprimentos de onda detectáveis por um Espectrômetro de absorção atômica (AAS). Os resultados apresentados aqui são baseados na avaliação das lâmpadas concluída em 2014 e 2017.

O arsênio e o selênio foram selecionados porque esses elementos possuem uma intensidade relativamente baixa, devido à dificuldade de serem pulverizados do material de cátodo e excitados e porque as linhas de emissão primárias estão na região UV baixa a 193,7 nm e 196,0 nm, respectivamente.

O cádmio e o chumbo foram selecionados por serem elementos mais voláteis, que são muito fáceis de excitar. A alta volatilidade significa que, embora seja fácil alcançar uma boa intensidade, pode ser difícil alcançar uma boa vida útil, pois a pulverização total do cádmio e do chumbo no cátodo pode acontecer muito antes que o gás de preenchimento dentro da lâmpada tenha sido consumido. Portanto, ainda que possa haver uma incandescência visível do cátodo, o instrumento não consegue detectar quaisquer linhas de emissão utilizáveis no comprimento de onda analítico selecionado. A lâmpada de chumbo da Agilent foi testada novamente em 2017, visto que uma nova formulação de cátodo foi introduzida em agosto de 2015. Esta alteração foi realizada para melhorar a vida útil da lâmpada e para preservar ou melhorar o desempenho analítico.

O ouro e o cobre foram selecionados, uma vez que os comprimentos de onda analíticos preferenciais estão na região UV a 242,8 nm e 324,8 nm, respectivamente. As intensidades alcançadas das duas lâmpadas são estáveis por longos períodos de tempo.

O sódio foi selecionado porque os seus comprimentos de onda primários estão na região visível em torno de 589 nm e porque os átomos pulverizados são facilmente ionizados. Isso pode reduzir a emissão da lâmpada de modo a torná-la inadequada para a análise.

4

Foram testadas as lâmpadas dos seguintes fabricantes quanto ao seu desempenho nesta comparação:

Photron Pty. Ltd, Austrália (fabricada na Tailândia) – testadas em 2014

– Lâmpada de cátodo oco de Pb, código de produto P828 – Número de série HKH0258

– Lâmpada de cátodo oco de Se, código de produto P849 – Número de série HKC0996

Heraeus Noblelight GmbH, Alemanha (fabricada na China) – testadas em 2014

– Lâmpada de cátodo oco de Pb, código de produto 80079139 – Número de série 13100447

– Lâmpada de cátodo oco de Se, código de produto 80079417 – Número de série 12350467

Beijing ShuGuang-Ming Electronic Lighting Instrument Co. Ltd. (SGM), China

Testadas em 2017 – Lâmpadas de cátodo oco para Pb – Quantidade: 4

(nenhum código de produto listado – Números de série 34000, 34003, 34008 e 33051)

– Lâmpadas de cátodo oco para Au – Quantidade: 4 (nenhum código de produto listado – Números de série 8431, 8429, 8443 e 8462)

– Lâmpadas de cátodo oco para Cu – Quantidade: 4 (nenhum código de produto listado – Números de série 31254, 32412, 32444 e 32445)

– Lâmpadas de cátodo oco para Na – Quantidade: 4 (nenhum código de produto listado – Números de série 7232, 10639, 10648 e 12716)

– Lâmpadas de cátodo oco para Cd – Quantidade: 4 (nenhum código de produto listado – Números de série 23376, 23412, 27004 e 27180)

– Lâmpadas de cátodo oco para As – Quantidade: 4 (nenhum código de produto listado – Números de série 13515, 13518, 13526 e 13531)

Testadas em 2014 – Lâmpadas de cátodo oco para Pb (nenhum código de

produto listado – Número de série 17282)

– Lâmpadas de cátodo oco para Se (nenhum código de produto listado – Número de série 2973)

General Research Institute for Non-Ferrous Metals (GRINM), China

Testadas em 2017 – Lâmpada de cátodo oco do tipo As-1 para Pb

– Lâmpada de cátodo oco do tipo As-1 para Au

– Lâmpada de cátodo oco do tipo As-1 para Cu

– Lâmpada de cátodo oco do tipo As-1 para Cd

– Lâmpada de cátodo oco do tipo As-1 para Na

– Lâmpada de cátodo oco do tipo As-1 para As – Quantidade: 2

Testadas em 2014 – Lâmpada de cátodo oco do tipo As-1 para Pb

– Lâmpada de cátodo oco do tipo As-1 para Se

Varsal Instruments, EUA (fabricada na China) – Testadas em 2014

– Lâmpadas de cátodo oco do tipo 1,5" para Pb (nenhum código de produto listado – Número de série Pb 17970)

– Lâmpadas de cátodo oco do tipo 1,5" para Pb (nenhum código de produto listado – Número de série Se 3036)

As lâmpadas destes fabricantes foram testadas e comparadas usando os seguintes critérios de desempenho:

– Intensidade de emissão

– Sensibilidade analítica (incluindo os limites de detecção)

– Linearidade de calibração

– Vida útil da lâmpada

– Estabilidade da lâmpada a curto e longo prazos

– Facilidade de uso

Todos os testes foram realizados usando um instrumento de AA Agilent. Os motivos da escolha desses aspectos específicos de desempenho das lâmpadas e a metodologia de teste usada são descritos abaixo.

5

Intensidade da lâmpada70

0

60

Pb (2014)

Agilent Heraeus GRINM SGM Photron Varsal

50

40

30

20

10

Se As Pb (2017) Cd Au Cu Na

Gan

ho p

erce

ntua

l

Intensidade de emissãoCada linha analítica de uma lâmpada de cátodo oco possui uma intensidade característica relacionada ao desempenho S/N verificável. Quanto maior a intensidade, mais baixo o nível de ruído. Conforme observado anteriormente, o uso de uma corrente mais alta para a lâmpada pode aumentar a sua intensidade e reduzir a sua sensibilidade e a vida útil. Como cada fabricante da lâmpada recomenda parâmetros operacionais diferentes, as variações na intensidade de emissão entre as lâmpadas é bastante normal.

Para permitir uma otimização da posição da lâmpada no instrumento de AA Agilent, o usuário seleciona os parâmetros operacionais necessários (comprimento de onda, posição de fenda e corrente de operação) e otimiza a posição da lâmpada para alcançar o máximo rendimento de luz pelo caminho óptico. Assim que a lâmpada é devidamente alinhada, a intensidade de emissão relativa pode ser observada como o ganho percentual na tela de otimização da lâmpada. A corrente de lâmpada usada neste teste foi aquela recomendada pelo fabricante. Uma ganho percentual menor indica que a intensidade de emissão da lâmpada foi maior (Figura 4).

Linearidade de calibração e limites de detecçãoA linearidade da calibração baseia-se na ausência de linhas de emissão interferentes próximas (influenciadas pela composição do cátodo) e na corrente de operação recomendada. Sempre que houver linhas de emissão interferentes próximas, o uso de uma corrente de operação maior poderá aumentar a proeminência da linha de ressonância principal, reduzindo os efeitos da interferência. Como alternativa, pode ser usada uma fenda estreita para melhorar a resolução e isolar a linha de ressonância da linha de interferência. Entretanto, isto reduz o rendimento da luz, aumentando os coeficientes de ruído e de ganho percentual. O uso de uma corrente de operação maior também pode distorcer o pico de emissão, reduzindo a sensibilidade e introduzindo uma curvatura acentuada na calibração.

Portanto, a maioria das lâmpadas usam parâmetros operacionais otimizados, os quais equilibram as variáveis para obter a melhor sensibilidade associada a um alto desempenho S/N e uma vida útil da lâmpada adequada.

A linearidade de calibração foi avaliada ao sobrepor curvas de calibração obtidas para cada lâmpada. O mesmo conjunto de padrões foi usado, e as lâmpadas foram operadas com a corrente de operação recomendada pelo fabricante (Figura 5 a 11).

Os limites de detecção do instrumento também foram calculados a partir do desvio padrão de 10 leituras em branco consecutivas (Tabela 1).

Figura 4. Intensidade relativa da lâmpada para lâmpadas de cátodo oco de chumbo (Pb), selênio (Se), arsênio (As), cádmio (Cd), ouro (Au), cobre (Cu) e sódio (Na). O ganho da lâmpada Agilent é comparado ao de várias lâmpadas concorrentes.

6

Concentração (mg/L)

Agilent Heraeus GRINM SGM Photron Varsal

Calibração para Se a 196 nm

Abso

rbân

cia

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0

0 20 40 60 80 100 120

Figura 6. Comparação das curvas de calibração para selênio (Se) a 196,0 nm. A lâmpada Agilent ocupa o segundo lugar em termos de sensibilidade, em comparação ao desempenho da lâmpada Varsal. Somente a lâmpada Photron oferece uma melhor sensibilidade, com limites de detecção similares.

Tabela 1. Limites de detecção do instrumento calculados a partir do desvio padrão em leituras em branco consecutivas para as lâmpadas de cátodo oco selecionadas. A lâmpada Agilent forneceu o limite de detecção mais baixo (melhor) para arsênio (As), chumbo (Pb), cádmio (Cd), ouro (Au) e cobre (Cu); o segundo limite de detecção mais baixo (melhor) para selênio (Se), com um limite de detecção comparável para sódio (Na).

Limite de detecção medido em mg/L (3 sigma)

Testado no ano de 2014 Testado no ano de 2017

Fabricante da lâmpada Pb (283,3 nm) Se As Pb (217,0 nm) Cd Au Cu Na

Agilent 0,05 0,97 0,21 0,010 0,0007 0,005 0,001 0,0008

Heraeus 0,08 0,97 NT NT NT NT NT NT

Photron 0,31 1,06 NT NT NT NT NT NT

SGM 0,13 1,41 0,41 0,025 0,0011 0,019 0,009 0,0008

GRINM 0,08 1,00 * 0,027 0,0039 0,008 0,091 0,0007

Varsal 0,08 0,57 NT NT NT NT NT NT

* As lâmpadas de "As" da GRINM não funcionaram NT – não testado

0,45

0,3

0,15

0

0 2 4 6 8 10Concentração (mg/L)

Calibração para Pb a 283 nm

Abso

rbân

cia

12 14 16 18 20

Agilent (2017) HeraeusGRINM (2017) Photron VarsalSGM (2017)Agilent (2014) GRINM (2014) SGM (2014)

Figura 5. Comparação das curvas de calibração para chumbo (Pb) a 283,3 nm, com base em testes realizados em 2014 e 2017. Em todos os casos, a lâmpada Agilent ofereceu uma melhor sensibilidade, especialmente em baixas concentrações. A lâmpada de chumbo da Agilent testada em 2017 possui uma composição de cátodo melhorada, o que explica a alteração na sensibilidade em relação à lâmpada testada em 2014.

7

Concentração (mg/L)

Agilent SGM

Calibração para As a 193,7 nm0,9

0,6

0,3

0

0 20 40 60 80 100 120 140

Abso

rbân

cia

Concentração (mg/L)

Agilent SGM GRINM

Calibração para Cd a 228,8 nm1

0,5

0,75

0,25

00 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Abso

rbân

cia

Concentração (mg/L)

Agilent SGM GRINM

Calibração para Na a 589,0 nm

Abso

rbân

cia

0,8

0,6

0,4

0,2

0

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Concentração (mg/L)

Agilent SGM GRINM

Calibração para Au a 242,8 nm1,2

0,8

0,4

0

0 1,5 3 4,5 6 7,5 9

Abso

rbân

cia

Concentração (mg/L)

Agilent SGM GRINM

Calibração para Cu a 324,8 nm1,2

0,8

0,4

0

0 1,5 3 4,5 6 7,5 9

Abso

rbân

cia

Figura 8. Comparação das curvas de calibração para ouro (Au) a 242,8 nm. A lâmpada Agilent oferece a melhor sensibilidade e linearidade.

Figura 9. Comparação das curvas de calibração para cobre (Cu) a 324,8 nm. A lâmpada Agilent oferece a melhor sensibilidade e linearidade.

Figura 7. Comparação das curvas de calibração para arsênio (As) a 193,7 nm. A lâmpada Agilent apresenta uma curvatura levemente maior quando comparada à SGM. Contudo, a lâmpada Agilent tem uma melhor sensibilidade em concentrações mais baixas. As lâmpadas GRINM também foram testadas, porém deixaram de funcionar antes da conclusão do estudo.

Figura 10. Comparação das curvas de calibração para cádmio (Cd) a 228,8 nm. A lâmpada Agilent oferece a melhor sensibilidade e linearidade.

Figura 11. Comparação das curvas de calibração para sódio (Na) a 589,0 nm. A lâmpada Agilent oferece a melhor sensibilidade e linearidade.

8

Tempo (s)

Estabilidade a curto prazo para a lâmpada de Se

1,25

0,75

0,65

0,85

0,95

1,15

1,05

600 1.000 1.400 1.800 2.200

Agilent Heraeus GRINM SGM Photron Varsal

Tempo (s)

Agilent GRINM (2017) SGM (2017)Varsal

Estabilidade a curto prazo para a lâmpada de Pb

1,25

HeraeusGRINM (2014) SGM (2014)

0,75

0,65

0,85

0,95

1,15

1,05

600 1.000 1.400 1.800 2.200

Estabilidade da lâmpadaPara obter o melhor desempenho e a melhor estabilidade, é sempre recomendado deixar as lâmpadas de cátodo aquecerem por um tempo (após serem ligadas) antes de iniciar a análise. Lâmpadas que exigem tempos de estabilização excessivos ou lâmpadas que nunca atingem um equilíbrio criam problemas para os analistas. Assim que a análise começa, o desvio na intensidade da lâmpada alterará o sinal analítico, apresentando erros significativos. Isso é particularmente crítico a níveis residuais, em que o desvio pode ser maior do que a absorbância da amostra. A estabilidade das lâmpadas a curto prazo foi determinada ao monitorar o sinal de emissão da lâmpada continuamente por um período de 20 minutos (após um tempo de aquecimento adequado, geralmente de 10 minutos) (Figuras 12 e 13).

A estabilidade das lâmpadas a longo prazo foi determinada ao ler a absorbância de um padrão que proporcionou um bom desempenho S/N a cada dois minutos, durante uma hora (após um tempo de aquecimento adequado, geralmente de 10 minutos) (Figuras 14 e 15).

Figura 12. Estabilidade a curto prazo para lâmpadas de selênio (Se) após 10 minutos de aquecimento. Enquanto a maioria das lâmpadas demonstraram uma estabilidade adequada, o sinal da lâmpada Photron apresentou picos grandes e nunca demonstrou estabilidade.

Figura 13. Estabilidade a curto prazo para lâmpadas de chumbo (Pb) após 10 minutos de aquecimento. Enquanto as lâmpadas Agilent e Heraeus demonstraram uma estabilidade adequada, os sinais das lâmpadas Varsal e GRINM apresentaram picos grandes. As lâmpadas SGM nunca demonstraram estabilidade.

9

Figura 15. Estabilidade a longo prazo das lâmpadas de chumbo (Pb) com base na absorbância medida de um padrão de calibração a 5 mg/L. As linhas contínuas em vermelho mostram os limites de controle de ±5% de variação do resultado esperado. A lâmpada Agilent apresenta boa estabilidade com uma precisão média de <1,6% RSD para todas as medições durante este período de 1 hora, em comparação ao pior resultado de >2% RSD da lâmpada Varsal.

Figura 14. Estabilidade a longo prazo para lâmpadas de selênio (Se) com base na absorbância medida de um padrão de calibração a 120 mg/L. As linhas contínuas em vermelho mostram os limites de controle de ±5% de variação do resultado esperado. A lâmpada Agilent apresenta a melhor estabilidade. A precisão média das lâmpadas Agilent foi de <1% RSD para todas as medições durante este período de 1 hora, em comparação ao pior resultado de < 3% RSD da lâmpada Varsal.

Tempo (min)

Agilent Heraeus GRINM SGM Photron Varsal

Estabilidade a longo prazo para a lâmpada de Se (120 mg/l)

Con

cent

raçã

o no

rmal

izad

a

0

1,10

1,05

1,00

0,95

0,90

10 20 30 40 50

Tempo (hh:mm)

Agilent Heraeus GRINM SGM Photron Varsal

Estabilidade a longo prazo para a lâmpada de Pb (5 mg/L)

Con

cent

raçã

o no

rmal

izad

a

00:00

1,10

1,05

1,00

0,95

0,90

00:17 00:34 00:51 01:09

Figura 16. Vida útil das lâmpadas de selênio (Se) e chumbo (Pb). A lâmpada Agilent apresentou o tempo de vida útil mais longo para estes elementos: mais de 4 vezes que o concorrente mais próximo para a lâmpada de Se e cerca de 20% mais longo que o concorrente mais próximo para a lâmpada de Pb. A lâmpada de chumbo da Agilent testada em 2017 possui uma composição de cátodo melhorada, o que melhora a vida útil e o desempenho em relação à lâmpada testada em 2014.

Figura 17. Vida útil das lâmpadas de arsênio (As), cádmio (Cd), ouro (Au), cobre (Cu) e sódio (Na). A lâmpada Agilent apresentou o tempo de vida útil mais longo para cada um destes elementos: mais de 2,5 vezes que o concorrente mais próximo para a maioria dos elementos e >25% que o concorrente mais próximo para a lâmpada de sódio.

Vida útil da lâmpadaConforme observado anteriormente, a vida útil depende do enchimento de gás dentro da lâmpada, porém pode ser necessário um comprometimento no enchimento de gás para garantir também uma boa intensidade de emissão e um alto desempenho S/N.

A vida útil da lâmpada foi determinada ao operar a lâmpada continuamente (com a corrente de operação recomendada pelo fabricante) até ocorrer uma falha. Neste contexto, uma falha é considerada a falta de emissão detectável da lâmpada ou um sinal excessivamente instável. As horas de operação decorridas foram calculadas e são mostradas como o número total de miliampère-hora (corrente de operação da lâmpada x horas de uso decorridas) até a falha (Figuras 16 e 17).

Vida útil da lâmpada (mAh)

8.000

0

2.000

4.000

6.000

Agilent (2014) HeraeusGRINM (2014) Photron Varsal

Se

7.392

352 228551

1.6861.757

Pb

5.594

1.423

357

6.321

735

4.642

7.878

6.581

805

SGM (2014)Agilent (2017) GRINM (2017) SGM (2017)

mAh

Vida útil da lâmpada (mAh)

10.000

0

2.500

5.000

7.500

Agilent GRINM

As

6.818

10

1.154

Cd

7.359

1.100 949

Au

7.192

555

2.747

Cu

9.313

919

2.778

Na

9.251

7.338

6.151

SGM

mAh

10

Se (Codificado) Se (Codificado) Se (Codificado)

Número de série 14B1001 Corrente recomendada 10 mA Fenda de 1,0 nmCódigo de produto 5610105000

Fabricado na AustráliaCorrente máxima 12 mA WL de 196 nm

Facilidade de usoO fabricante da lâmpada pode auxiliar usuários regulares e iniciantes de instrumentos de AA na operação da lâmpada ao fornecer diretrizes claras, incluindo as condições de operação recomendadas. Embora seja menos crítico para usuários com experiência, ainda é um fator importante para usuários iniciantes ou para qualquer usuário ao trocar lâmpadas.

A Agilent fornece diretrizes claras com cada lâmpada de cátodo oco. As condições de operação recomendadas estão listadas de forma prática na etiqueta na base da lâmpada. Para obter mais informações analíticas detalhadas, o analista pode consultar a folha das condições de operação recomendadas, a qual é fornecida com cada lâmpada. Ela detalha todos os comprimentos de onda utilizáveis com as intensidades e sensibilidades relativas para cada elemento, além das larguras de fenda recomendadas para garantir o melhor desempenho (Figura 18).

As lâmpadas de outros fabricantes avaliadas nesta comparação falharam em oferecer orientações desta natureza. A documentação fornecida com as lâmpadas da SGM e da GRINM era insatisfatória, com condições de operação recomendadas extremamente difíceis de compreender.

Qual é o diferencial das lâmpadas Agilent?Conforme mostrado por esta comparação, as lâmpadas Agilent oferecem muitas vantagens aos usuários de AA.

– Desempenho excelente – Uma combinação da composição exclusiva do cátodo e procedimentos de processamento exclusivos da lâmpada garantem boa intensidade e sensibilidade, baixo ruído e operação estável a longo prazo.

– Vida útil mais longa – Os usuários podem esperar uma vida útil mais longa devido à composição exclusiva do cátodo e ao enchimento de gás ideal na lâmpada. A vida útil típica das lâmpadas Agilent ultrapassa os 5000 mAh de operação.

– Melhor estabilidade – O ponto de "getter" dentro da lâmpada Agilent e o processamento exclusivo garantem que a lâmpada esteja pronta para ser utilizada com boa estabilidade. Todo o condicionamento das lâmpadas é concluído antes do envio, para permitir a utilização imediata da lâmpada com ótimo desempenho.

– Alta sensibilidade e o melhor desempenho – A composição exclusiva do cátodo e os parâmetros operacionais otimizados proporcionam o melhor desempenho S/N para ampliar as capacidades de detecção e melhorar a quantificação a níveis residuais.

– Qualidade Agilent – As lâmpadas Agilent são fabricadas à mão em um ambiente com certificação ISO 9001 e usam etapas de processamento comprovadas. Antes do envio, todas as lâmpadas são analiticamente testadas para garantir o cumprimento dos padrões de intensidade, ruído e estabilidade exigidos da Agilent. O equipamento de teste é calibrado regularmente.

A Agilent oferece uma ampla gama de lâmpadas mono e multielementares. As nossas lâmpadas de cátodo oco são adequadas para uso com a maioria das marcas de instrumentos de AA (exceto instrumentos Shimadzu que possuam correção de auto-inversão e PerkinElmer; a Agilent também oferece uma grande variedade de lâmpadas de 50 mm codificadas para uso em todos os sistemas de AA PerkinElmer). Também oferecemos uma variedade de lâmpadas codificadas, as quais trazem o benefício do reconhecimento automático da lâmpada, para reduzir os erros do operador ao trabalhar com várias lâmpadas. Para um desempenho aprimorado, a Agilent também oferece uma grande variedade de lâmpadas de cátodo oco tipo "boosted-discharge" de alta intensidade, que podem substituir as lâmpadas convencionais para determinações de AA. As lâmpadas UltrAA Agilent diminuem os limites de detecção para as aplicações de AA mais exigentes.

Figura 18. Detalhes da etiqueta aplicada a todas as lâmpadas Agilent, ilustrando as condição de operação recomendadas fornecidas para auxiliar o usuário.

11

Recursos adicionaisA tabela periódica da Agilent/Pôster de seleção da lâmpada para AA, disponível em https://www.agilent.com/cs/library/posters/public/5991-1899ENG_HCLPeriodicElementsTablePoster_LR.pdf

Nota de aplicação Agilent "Features and Operation of Hollow Cathode Lamps and Deuterium Lamps" (Características e operação das lâmpadas de cátodo oco e das lâmpadas de deutério), disponível em http://www.chem.agilent.com/Library/applications/aa083.pdf

Perguntas frequentes sobre as lâmpadas Agilent (incluindo as configurações de ganho tradicionais) em https://www.agilent.com/search/?No=0&Nrpp=20&Ntt=lamp+FAQs&redirect=0

Visão geral técnica da Agilent sobre as lâmpadas UltrAA, disponível emhttps://www.agilent.com/cs/library/technicaloverviews/Public/UltrAA-Lamp_Tech-Overview_5990-6711EN.pdf

Estas informações estão sujeitas a alterações sem aviso prévio.

© Agilent Technologies, Inc. 2018 Impresso nos EUA, 10 de setembro de 2018 5991-5023PTBR

Para encomendar as suas lâmpadas de cátodo oco para AA, visite www.agilent.com/chem/aalamps

Para encontrar um centro de atendimento ao cliente Agilent, acesse www.agilent.com/chem/contactus