L'absorption atomique est une technique permettant la détermination d'un nombre réduit d'éléments, par rapport à l'ICP-OES. Moins de 70 éléments peuvent être déterminés par absorption atomique flamme et moins de 45 éléments par absorption atomique four.
L'absorption atomique four et flamme sont des techniques mono-élémentaires dont la plage dynamique est limitée et différente pour chaque élément. L'analyse de plusieurs éléments nécessite plusieurs essais et dilutions, ce qui rend ces techniques chronophages.
L'absorption atomique flamme est moins sensible que l'ICP-OES et permet d'atteindre des limites de détection de l'ordre du mg/L. Seule l'absorption atomique four peut rivaliser avec les limites de détection obtenues avec l'ICP-OES, mais le temps d'analyse est beaucoup plus important, jusqu'à 10 minutes par échantillon et par élément.
L'absorption atomique four peut être utilisée sans surveillance, comme l'ICP-OES, car les deux techniques utilisent un gaz inerte (argon ou azote), ce qui permet des analyses nocturnes. Pour l'absorption atomique flamme, des mélanges de gaz inflammables, tels que l'acétylène-air ou l'acétylène-protoxyde d'azote, sont utilisés. Le système ne peut fonctionner sans surveillance, rendant ainsi l'analyse nocturne quasiment impossible. De plus, la flamme d'acétylène-protoxyde d'azote est difficile à gérer car elle peut exploser selon le ratio entre les deux gaz.
L'ICP-MS, technique multiélémentaire couvrant autant d'éléments que l'ICP-OES, exploite la capacité du plasma à ioniser les éléments présents dans l'échantillon. Grâce à la température élevée du plasma, les éléments sont ionisés et les ions sont extraits du plasma via une interface spéciale. Les ions sont détectés grâce à un analyseur de masse, en fonction de leur masse et de leur charge. Le principal intérêt de l'ICP-MS réside dans sa capacité à réaliser des analyses isotopiques et à atteindre des limites de détection très basses, généralement de l'ordre du ng/L.
L'ICP-MS présente l'inconvénient de ne pas permettre l'analyse d'échantillons à teneur élevée en solides dissous totaux, car les cônes de l'interface peuvent être obstrués par des dépôts. En règle générale, l'ICP-MS doit être limité à 0,2 % (2 g/L) de solides dissous, ce qui implique une dilution de certains échantillons.
Le coût d'utilisation de l'ICP-MS est également bien plus important que celui de l'ICP-OES, car ce système nécessite généralement une salle blanche et des réactifs de très haute pureté. Le détecteur est une pièce d'usure les ions ayant une masse, ils provoquent des effets de mémoire et peuvent détériorer le détecteur. L'ICP-MS nécessite donc une maintenance plus importante et une attention particulière doit être portée d'un échantillon à l'autre afin d'éviter les biais dus aux effets mémoire.
En revanche, comme les photons n’ont pas de masse, aucun effet mémoire n’est observé avec l’ICP-OES, ce qui en fait une technique plus facile à utiliser et nécessitant moins de maintenance.
La spectrométrie d'émission optique (SEO) mesure la lumière émise par les atomes et les ions lors d'une désexcitation. Pour assurer la sélectivité du système, c'est-à-dire la possibilité de différencier les éléments, un système dispersif est nécessaire pour séparer les longueurs d'onde émises par tous les éléments présents dans l'échantillon.
Selon le système, les performances de l'ICP-OES peuvent varier. Après séparation des longueurs d'onde, un dispositif de mesure, à savoir un détecteur, doit être utilisé. Différents détecteurs, à semi-conducteurs ou à tubes photomultiplicateurs, peuvent être utilisés selon l'application et les performances requises.
