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Il laboratorio di Agrisoil utilizza un ICP OES (Inductively coupled plasma Optical emission spectroscopy) per l'esecuzione di analisi nel suolo agrario, nelle foglie e negli altri organi vegetali, nelle acque, nelle soluzioni fertilizzanti, negli estratti acquosi del suolo, nel drenato, ecc.. L'ICP, il cui impiego è previsto dall'International Union of Soil Science (UISS) e dalla Società Italiana della Scienza del Suolo (SISS), consente maggiore precisione e affidabilità dei risultati.

L'ICP (plasma accoppiato induttivamente) è una delle varianti strumentali applicate alla spettroscopia di emissione atomica che utilizza la somministrazione di energia relativamente elevata per provocare la dissociazione di atomi e la loro eccitazione. In base alla lunghezza d'onda emessa è possibile risalire alla specie incognita poiché gli spettri di ciascuna sostanza sono caratteristici e attraverso la misura dell'intensità dell'emissione si può eseguire anche l'analisi quantitativa. Secondo la diversa sorgente utilizzata per eccitare gli atomi si hanno diverse varianti; una di queste è l'ICP OES che interfaccia una sorgente a plasma induttivamente accoppiato con un rilevatore ottico. Si tratta di una strumentazione con limiti di rilevabilità dell'ordine dei ppb per molti elementi della tavola periodica.

Il plasma accoppiato induttivamente è generato dall'effetto di un campo di radiofrequenza su una corrente di gas (argon). La scarica è indotta mediante una scintilla in una corrente di argon, che sale attraverso un tubo di quarzo (torcia) posto all'interno di una spirale stimolata da un generatore di radiofrequenze, creando un campo magnetico all'interno della stessa e nel flusso di gas, riscaldandolo e trasformandolo, in un plasma stabile la cui temperatura è di 10000°k(nella base del centro del plasma). Questa elevata temperatura, peculiare del plasma, consente di atomizzare o ionizzare ed eccitare quasi tutti gli elementi. Il segnale è stabile e molto riproducibile, con la possibilità di eseguire agevolmente analisi multicomponenti avendo basse interferenze chimiche.
Il vantaggio principale della tecnica ICP nelle analisi agrarie consiste nell'affidabilità e nella precisione del dato analitico, poiché è possibile eliminare quasi completamente le interferenze della matrice sull'analita. Il principio di funzionamento prevede quindi che un flusso di argon trasporti il campione vaporizzato in una torcia ICP, dove raggiunge la temperatura di 6000-8000°C, dando luogo alla ionizzazione e all'atomizzazione; il plasma risultante è aspirato e trasportato al rivelatore. In parole povere il campione liquido (estratto dal suolo, dagli organi vegetali, ecc. secondo le metodologie previste), è pompato nel sistema d'introduzione costituito da una camera spray e da un nebulizzatore, l'aerosol viene iniettato alla base del plasma nella torcia, passando in zone a temperatura crescente in cui si asciuga, si vaporizza, si atomizza e si ionizza. Quando raggiunge la zona analitica del plasma (temperatura di 6000-8000°C) sarà in forma di atomi e ioni eccitati rappresentanti la composizione elementare del campione. L'eccitazione degli elettroni esterni produce fotoni di luce a lunghezze d'onda (emissione atomica) specifiche per ciascun elemento e il rilevatore ottico consente l'individuazione dell'elemento di cui misurerà la concentrazione.

Paola Palermo