Icp ms là gì
Nhóm trang bị làm lạnhNhóm thiết bị làm cho nóngNhóm vật dụng cơ họcNội thất Phòng thí nghiệmCân/pH/Lọc/Pipet/Bơm...
Bạn đang xem: Icp ms là gì
Hóa hóa học cơ bản/phân tíchHóa chất sinc họcSinh phđộ ẩm xét nghiệmPipet/Vật tứ tiêu haoHóa hóa học sinch học tập phân tử
Các chuyên môn phân tíchCác kỹ thuật rước mẫuPhân nhiều loại môi trườngCác dự án môi trường thiên nhiên - Chuyển giao công nghệMôi ngôi trường và cuộc sống
tuongthan.vn
Pmùi hương pháp Quang phổ mối cung cấp plasma cảm ứng cao tần liên kết kân hận phổ, ICP-MS là 1 kỹ thuật so với được áp dụng nhằm khẳng định nguim tố.
Ngay trường đoản cú lúc được kinh doanh thương mại hóa cách đó hai mươi năm, ICP-MS đã trở thành một trang bị được thực hiện rộng thoải mái, vào cả đầy đủ phân tích tầm trung cùng cho phân tích sống những nghành khác nhau. ICP-MS là 1 trong những kỹ thuật linh động có khá nhiều ưu điểm rộng đối với các nghệ thuật phân tích nguyên ổn tố truyền thống lịch sử, bao gồm cả Quang phổ Phát xạ Nguyên tử mối cung cấp chạm màn hình cao tần Plasma (ICP-AES) cùng Quang phổ Hấp thú Nguyên ổn tử (AAS). Giới hạn phạt hiện nay tương đương hoặc nhỏ dại rộng số lượng giới hạn phân phát hiện của AAS Lò Graphite cơ mà có không ít ưu thế rộng. ICP-MS là 1 trong kỹ thuật nhanh hao, đa ngulặng tố cùng thông thường có năng suất như ICP-AES mà lại có khả năng vạc hiện giỏi (thấp) hơn các.
* Ưu điểm:
Giới hạn phát hiện tại so với hầu hết các ngulặng tố mọi tương đương hoặc nhỏ rộng giới hạn phạt hiện của cách thức Quang phổ Hấp thú Ngulặng tử Lò Graphite (GFAAS)Năng suất lớn hơn GFAASKhả năng cách xử trí cả nền đơn giản lẫn phức hợp với nhiễu nền buổi tối tphát âm nhờ ánh sáng cao của mối cung cấp ICPKhả năng vạc hiện nay cao hơn nữa ICP-AES với một lượng mẫuKhả năng nhận ra những biết tin đồng vị* Cấu chế tác và chính sách hoạt động:
Hệ thống ICP-MS bao gồm 1 nguồn ICP (nguồn chạm màn hình cao tần plasma) ánh sáng cao và một kăn năn phổ kế. Nguồn ICP đưa những nguyên tử của nguyên tố trong mẫu thành các ion. Sau kia, nhưng ion này được phân tách bóc với phạt hiện bằng máy kân hận phổ.
Hình 1. Đuốc ICP. cho biết thêm sự thay đổi của mẫu (PerkinElmer, Inc.)
Hình 1 biểu diễn sơ đồ của nguồn ICP.. vào khối hệ thống ICP-MS. Khí Argon được bơm qua rãnh đồng trung khu của đuốc ICP.. Cuộn cao tần RF được nối với cùng một cỗ vạc cao tần (RF). Lúc chiếc năng lượng điện được cấp mang đến cuộn cao tần từ cỗ phát cao tần, xê dịch điện trường cùng sóng ngắn từ trường sẽ được sản xuất thành ngơi nghỉ cuối đuốc ICP.. Khi luồng khí argon được tấn công lửa qua đuốc ICPhường., những điện tử sẽ được tách bóc ngoài nguyên tử Argon, để tạo thành ion Argon. Những ion này bị bắt lại trong những ngôi trường giao động với va chạm tới các nguyên tử Argon khác sản xuất thành plasma.
Mẫu được chuyển vào đuốc plasma ICPhường dưới dạng sol khí bằng phương pháp hút mẫu mã lỏng hoặc rắn hài hòa vào ống xịt hoặc áp dụng laser để chuyển thẳng mẫu mã rắn thành dạng sol khí. khi mẫu bên dưới dạng sol khí được gửi vào đuốc ICP, mẫu mã sẽ ảnh hưởng đề solvat với các nguim tố trong sol khí sẽ được gửi thành những nguyên ổn tử khí rồi được ion hóa tại phần cuối của đuốc plasma.
lúc những nguyên tố trong mẫu được gửi thành những ion, đều ion này được đưa vào sản phẩm công nghệ kăn năn phổ qua vùng trung gian hình nón. Vùng này trong lắp thêm ICP-MS chuyển các ion vào loại mẫu argon ngơi nghỉ áp suất không gian (1 – 2 torr) vào vùng tất cả áp suất rẻ (-5 torr) của đồ vật kăn năn phổ. Hiện tượng này xảy ra trong vùng chân không trung gian được tạo thành vày 2 nón trung gian, là nón thu với nón bóc tách (xem Hình 2). Nón thu và nón tách bóc là 2 đĩa sắt kẽm kim loại có một lỗ nhỏ tuổi (~1mm) chính giữa. Những đĩa này còn có tác dụng gom phần lõi của chùm ion phân phát ra từ đuốc ICP.. Một gương chắn buổi tối màu (coi Hình 2) hoặc sản phẩm công nghệ tương tự đã ngăn những photon phân phát ra từ bỏ đuốc ICPhường, cũng là 1 trong những nguồn sáng bạo dạn.
Hình 2. Vùng trung gian của sản phẩm ICP-MS (PerkinElmer, Inc.)
Do lỗ của nón thu và nón bóc tách có đường kính bé dại, ICP-MS tất cả một số tiêu giảm về tổng lượng hóa học rắn hài hòa trong chủng loại. Nói tầm thường, mẫu mã chỉ nên đựng không thực sự 0,2% tổng chất rắn tổng hợp (TDS) nhằm thiết bị hoàn toàn có thể chuyển động xuất sắc và ổn định độc nhất. Nếu chạy những mẫu mã gồm hàm lượng TDS quá rộng, những lỗ xuyên ổn trung khu của nón sẽ bị tắc, có tác dụng sút độ nhạy với tài năng phạt hiện tại dẫn tới việc đề nghị hoàn thành hệ thống để bảo trì. Đây là nguyên nhân vì sao nhiều các loại chủng loại, bao gồm những mẫu khu đất và đá sau khoản thời gian phá chủng loại vẫn cần được trộn loãng trước lúc chuyển vào điều khiển xe trên hệ thống ICP-MS.
Các ion trường đoản cú mối cung cấp ICPhường kế tiếp được hội tụ lại do những thấu kính tĩnh năng lượng điện vào hệ thống. Lưu ý, những ion rời khỏi tự hệ thống với năng lượng điện dương, yêu cầu các thấu kính tĩnh điện, cũng mang điện tích dương, tất cả chức năng chuẩn chỉnh trực chùm ion cùng hội tụ vào khe hoặc lỗ thừa nhận của đồ vật khối hận phổ. Các hệ thống ICP-MS khác nhau có những hệ thống thấu kính không giống nhau. Hệ thống đơn giản và dễ dàng nhất bao gồm một thấu kính đơn, còn những khối hệ thống tinh vi rộng hoàn toàn có thể có mang lại 12 thấu kính ion. Mỗi hệ thống quang đãng ion có thiết kế riêng rẽ nhằm chuyển động với cùng một hệ thống khối hận phổ và bộ phận liên kết khác nhau.
khi những ion lấn sân vào sản phẩm kăn năn phổ, bọn chúng được phân bóc tách theo tỷ lệ khối lượng – năng lượng điện (m/z). Loại đồ vật kân hận phổ rộng lớn tuyệt nhất là bộ thanh lọc khối tứ cực quadrupole. Thiết bị này còn có 4 thanh (đường kính khoảng chừng 1centimet và lâu năm khoảng tầm 15 – 20cm) được bố trí nlỗi trong Hình 3. Trong cỗ lọc khối hận tứ đọng rất, năng lượng điện cố gắng một chiều cùng luân chuyển chiều được áp vào xen kẹt cho những cặp đối diện của các tkhô nóng này. Điện áp này kế tiếp gấp rút được đưa dọc theo một ngôi trường RF, tạo ra một ngôi trường lọc tĩnh điện chỉ cho những ion bao gồm cùng tỷ lệ trọng lượng – năng lượng điện (m/e) trải qua những thanh hao này tới đầu dò trên thời khắc tức tốc. do vậy, cỗ thanh lọc khối hận tứ đọng cực thực chất là một trong những cỗ lọc nối liền, có chức năng điều chỉnh cho từng Phần Trăm m/e tại 1 thời điểm. Tuy nhiên, điện áp bên trên các thanh có thể được chuyển cùng với tốc độ khôn cùng nhanh. Kết quả là bộ thanh lọc kăn năn tứ cực hoàn toàn có thể phân bóc đến 2.400 amu (đơn vị khối lượng nguyên tử) vào một giây. Tốc độ này lý giải cho vấn đề khối hệ thống ICP-MS tđọng rất thường xuyên được coi là có tác dụng phân tích đồng thời các nguyên tố. Khả năng lọc ion dựa trên tỷ lệ khối lượng – năng lượng điện có thể chấp nhận được ICP-MS đã tạo ra các kết quả của đồng vị do các đồng vị không giống nhau của và một ngulặng tố bao gồm những khối lượng khác nhau
Hình 3. Sơ trang bị cỗ thanh lọc khối hận tứ đọng cực (PerkinElmer, Inc.)
Khối phổ tứ cực nổi bật sử dụng vào ICP-MS bao gồm độ sắc nét tự 0,7 – 1,0amu. Độ phân giải này là đủ cho những ứng dụng thường thì. Tuy nhiên, có một số ngôi trường hợp độ sắc nét này không đủ nhằm phân tách bóc các phân tử giao trét nhau hoặc nhiễu đồng vị của những đồng vị của nguyên ổn tố đã đối chiếu. Bảng 1 chỉ ra rằng một trong những nhiễu thông dụng tạo trở ngại Lúc so với khôn xiết vệt của rất nhiều ngulặng tố đặc biệt quan trọng, nhất là trong chất nền cụ thể. Độ phân giải (R) của một trang bị kân hận phổ được tính theo cách làm R = m/(ǀm1 – m2ǀ) = m/∆m, trong số đó m1 là trọng lượng của một một số loại hoặc đồng vị, mét vuông là cân nặng của yếu tắc hoặc đồng vị buộc phải phân bóc, m là khối lượng phân tử.
Bảng 1. lấy một ví dụ những nhiễu với độ phân giải nên thiết
| Chất phân tích | Nhiễu | |Δ m| | m | R |
| 75As = 74.92160 | 40Ar35Cl = 74.93123 | 0.00963 | 75 | 7788 |
| 52Cr = 52.94065 | 37Cl16O = 52.96081 | 0.02016 | 53 | 2629 |
| 56sắt = 55.93494 | 40Ar16O = 55.95729 | 0.02235 | 56 | 2505 |
| 40Ca = 39.96259 | 40Ar = 39.96238 | 0.00021 | 40 | 190476 |
| 87Sr = 86.90889 | 87Rb = 86.90918 | 0.00029 | 87 | 300000 |
* Một số điều rất là đặc trưng phải lưu ý về nguồn plasma Argon trong ICPhường là:
Phát xạ Argon cùng với nhiệt độ khoảng tầm 6.000 – 10.000K là một trong những mối cung cấp chế tạo ra ion xuất xắc vời;Các ion hình thành bởi vì quá trình pchờ năng lượng điện ICP thường là các ion dương, M+ hoặc M+2, vì thế, những nguyên tố tạo thành ion âm như Cl, I, F,.v.v. siêu khó khăn được khẳng định bởi phương pháp ICP-MS;Khả năng vạc hiện tại của chuyên môn này rất có thể chuyển đổi vày chuyên môn bơm mẫu, vì những nghệ thuật bơm khác biệt sẽ mang đến lượng mẫu không giống nhau lấn sân vào đuốc ICPhường plasma;Khả năng phát hiện đang biến đổi theo mẫu nền bởi tác động tới mức độ ion hóa vào plasma hoặc tạo thành những chất làm nhiễu quá trình đối chiếu.* Kân hận phổ phân giải cao HR-ICP-MS
Việc áp dụng kăn năn phổ phân giải cao hoặc khối phổ sóng ngắn càng ngày trsinh sống buộc phải phổ biến trong ICP-MS, cho phép người tiêu dùng tinh giảm hoặc loại bỏ tác động của nhiễu bởi vì giao thoa trọng lượng. Hình 5 biểu diễn sơ đồ thiết bị điển hình nổi bật được sử dụng trong ICP-MS phân giải cao (HR). Tại sản phẩm công nghệ này, cả từ trường sóng ngắn cùng điện ngôi trường được sử dụng để phân tách với quy tụ ion. Từ ngôi trường bao gồm tính phân tán đối với cả năng lượng với khối lượng ion cùng hội tụ tất cả ion theo một góc lệch so với chuyển động trường đoản cú lối vào của phổ kế. Điện ngôi trường chỉ bao gồm tính phân tán cùng với năng lượng ion cùng hội tụ những ion tại lối ra. Kiểu sắp xếp này được Call là khối phổ hội tụ kép mật độ cao. Trong ICP-MS, kiến thiết đảo ngược của Nier-Johnson – sóng ngắn được đặt trước năng lượng điện trường – thường xuyên được thực hiện để tách điện trường vào vùng điện trường khỏi những năng lượng điện ngôi trường phát sinh tự cỗ phạt ICP-RF.
Độ phân giải của máy phân giải cao rất có thể được kiểm soát và điều chỉnh bằng phương pháp thay đổi phạm vi của khe vào với khe ra của phổ kế. Thiết bị HR-ICP-MS điển hình bao gồm độ sắc nét lên tới 10.000 với thường xuyên hoạt động ở chế độ setup sẵn: phân giải rẻ, trung bình với cao nhằm thuận lợi rộng cho những người thực hiện. Nlỗi rất có thể thấy trong Bảng 1, việc sử dụng HR-ICP-MS có thể xử lý được không ít cơ mà chưa phải toàn bộ những vụ việc bởi vì nhiễu.
Xem thêm: Efl Là Gì ? Nghĩa Của Từ Efl Trong Tiếng Việt The Different “Englishes”
Các thứ phân giải cao cũng có một số trong những tinh giảm.
– Giá thành các thứ này đắt cấp 2 – 3 lần máy ICP-MS tứ rất.
– Việc thực hiện cùng gia hạn cũng tinh vi hơn.
– Cứ đọng tăng độ sắc nét lên 10 lần thì biểu hiện lại sụt giảm 1 lần. Điều này làm cho giảm năng lực vạc hiện tại thực tế nếu mật độ của chất đối chiếu hết sức phải chăng.
– Cuối cũng, máy này cũng lờ đờ hơn thứ tứ đọng cực. Do thời gian thiết lập nam châm hút khi kiểm soát và điều chỉnh năng lượng điện áp cho bước dancing khối lượng lớn dài lâu bắt buộc máy HR-ICP-MS hay chậm trễ hơn 4 – 5 lần thứ tứ đọng cực.
Vấn đề này có tác dụng bọn chúng ko tương xứng với gần như phân tích nkhô nóng, năng suất cao, nhiều ngulặng tố hay được triển khai trong những chống thể nghiệm chế tạo. Chúng cũng không phải là máy cần sử dụng mang lại đối chiếu biểu hiện nối tiếp, bao hàm phần đa phân tách thực hiện nghệ thuật giảm laser để phân bóc sắc đẹp ký hoặc dìm dạng ngulặng tố bởi vì tốc độ quét của chúng thừa chậm chạp nhằm đối chiếu nhiều hơn 1 – 3 nguim tố gồm thuộc cân nặng vào một nghiên cứu. Do vậy, nhìn chung sản phẩm công nghệ này thường xuyên được thực hiện ở các đại lý nghiên cứu và phân tích cùng trong số những chống thể nghiệm có yên cầu đặc điểm cao với số lượng mẫu không nhiều.
Có một nhiều loại đồ vật HR-ICP-MS nữa áp dụng các đầu dò – nhiều loại máy này được hotline là HR-ICP-MS những đầu thu hoặc MC-ICP-MS. Những sản phẩm công nghệ này hay được thiết kế theo phong cách với cải cách và phát triển để sử dụng mang đến đông đảo phân tích đồng vị bao gồm độ đúng chuẩn cao. Do một hàng 5 – 10 đầu dò rất có thể được đặt bao bọc khe ra của hệ thống hội tụ kxay, các đồng vị của một nguim tố hoàn toàn có thể được đôi khi xác minh đưa về độ đúng chuẩn cao đến kỹ thuật này. Điểm ko tiện lợi của hệ thống này là các đồng vị buộc phải ở trong tầm cân nặng nhỏ bé (± 15-20% trọng lượng phân tử) vày vùng sóng ngắn được đặt thắt chặt và cố định trong những khi năng lượng điện trường được thiết lập ở cơ chế quét. Điều này tức là từng một khối hệ thống đồng vị nên được đo trong một xem sét đối chiếu phân tách. Loại trang bị này nhìn chung không phù hợp mang lại so sánh tiếp tục nhiều nguyên ổn tố của những nhân tố thiết yếu và phụ và chỉ còn được sử dụng cho những phân tích đo phần trăm đồng vị.
Khi các ion được bóc tách dựa vào xác suất cân nặng – năng lượng điện, chúng được phát hiện nay cùng đếm bằng một đầu dò cân xứng. Mục đích cơ phiên bản của đầu dò là gửi số lượng ion va đập lệ đầu dò thành biểu đạt điện đo được với côn trùng liên quan tới con số ngulặng tử của nguyên ổn tố kia trong mẫu mã bằng các tiêu chuẩn chỉnh hiệu chuẩn. Hầu hết các đầu dò thực hiện điện áp âm cường chiều cao sống mặt trước để hút ít các ion sở hữu năng lượng điện dương vào đầu dò. lúc ion va đật vào mặt phẳng buổi giao lưu của đầu dò, một vài lượng điện tử được giải pchờ rồi đập vào bề mặt tiếp nối của đầu dò làm khuếch đại biểu hiện. Trong trong năm trở lại phía trên, bộ nhân điện (CEM), được áp dụng trong số thiết bị ICP-MS cũ đã được thay thế sửa chữa bởi các đầu dò dynode không thường xuyên. Đầu dò dynode không tiếp tục tất cả dải hễ học tập tuyến tính rộng hơn CEM, bao gồm phương châm đặc biệt quan trọng vào ICP-MS vị mật độ so với hoàn toàn có thể đổi khác từ bỏ dưới-ppt đến bên trên ppm. Đầu dò dạng dynode ko thường xuyên cũng hoàn toàn có thể vận động dưới 2 cơ chế là đếm xung cùng dấu hiệu giống như, vì thế càng không ngừng mở rộng khoảng tuyến tính của thứ cùng rất có thể được thực hiện nhằm đảm bảo an toàn đầu dò khỏi chứng trạng thừa biểu thị.
Các đồ vật MC-ICP-MS tất cả xu hướng áp dụng những đầu dò dạng chén Faraday đơn giản và dễ dàng với phải chăng tiền rộng vị bọn chúng có chức năng xử lý tốc độ đếm quá cao thông thường sẽ có ngơi nghỉ các lắp thêm thực hiện từ trường sóng ngắn. Tuy nhiên, số đông đầu dò này không có tính năng động quan trọng cho những lắp thêm ICP-MS tứ rất.
Một số vấn đề cần để ý về đầu dò ICP-MS:
Đây là bộ phận gồm tính hao mòn. lúc những ion va đtràn lên mặt phẳng đầu dò và chuyển thành điện tử, màng phyên ổn hoạt tính quấn trên bề mặt đầu dò sẽ ảnh hưởng hao mòn. Tùy nằm trong vào sự thực hiện, một đầu dò dynode phân tán vào lắp thêm ICP-MS gồm tuổi tchúng ta từ bỏ 6 – 18 tháng.Bộ phận này rất cần phải đảm bảo an toàn khỏi tốc độ đếm biểu đạt quá cao. Phần mập nhà chế tạo kiến thiết mạch đầu dò thế nào cho rất có thể đảm bảo an toàn đầu dò khỏi tốc độ đếm ion đến hơn cả phá hủy. Tuy nhiên, người sử dụng rất có thể đảm bảo an toàn thêm bằng cách pha loãng mẫu mã bao gồm nồng chiều cao hoặc lựa chọn con số đồng vị nhỏ dại hơn mang đến thể nghiệm so sánh.Giá thành cao: Một đầu dò bắt đầu có giá từ 1.500 – 2.500$ tùy nhiều loại.Tính nhạy bén sáng. Hầu hết các đầu dò nhạy bén cùng với photon bởi bọn chúng bị chuyển thành ion. Cần bảo quản cận thận đầu dò trong trơn buổi tối cùng ko được để đầu dò xúc tiếp tia nắng Lúc vẫn khởi động cao áp.* Giới hạn phạt hiện
Hình 4 giới thiệu các nguyên tố được được khẳng định bởi phương pháp ICP-MS truyền thống lâu đời và Giới hạn Phát hiện Thiết bị (IDL) kha khá. Cần chăm chú rằng IDL được xem bởi 3 lần độ lệch chuẩn đối với chủng loại White và thay mặt đến năng lực hoàn toàn có thể vạc hiện tại tốt nhất của đồ vật. Trong thực tiễn Giới hạn Phát hiện Pmùi hương pháp (MDL) hoặc Giới hạn Định lượng Thực tế thường cao từ bỏ 2 – 10 lần đối với IDL cùng phụ thuộc vào vào những yếu tố bao gồm: gốc rễ thứ cùng chống thí nghiệm, mẫu mã nền, phương pháp thu thập với chuẩn bị mẫu cùng năng lực của nghệ thuật viên. Tuy nhiên, IDL hoàn toàn có thể được thực hiện như một chỉ dẫn về khả năng tương đối của nghệ thuật ICP-MS đối với những nghệ thuật phân tích khác.
Cần chú ý rằng nhiều nguyên tố bao gồm S, Se, B, Si, Phường., Br, I, K và Ca bao gồm giới hạn phạt hiện nay tương đối cao trên trang bị ICP-MS. Trong trường vừa lòng I cùng Br, nguim nhân là do tất cả siêu ít ion dương của rất nhiều nguyên ổn tố này được có mặt vào ICPhường plasma.Với đa số nguim tố S, Se, P, K và Ca, nhiễu đồng vị với nhiễu phân tử tự mẫu mã nền hoặc nhiễu trường đoản cú nguồn chế tạo ra plasma làm nhiễu đồng vị thiết yếu. Điều này Tức là đề nghị thực hiện lượng đồng vị nhỏ rộng cùng với nhiễu thấp hơn (nếu như có thể) nhằm xác định mọi ngulặng tố này bởi các nhân tố này làm sút kĩ năng phát hiện của bọn chúng.
Xem thêm: Nghề Account Director Là Gì ? Lựa Chọn Tuyệt Vời Cho Tương Lai Của Bạn
Nói thông thường, so sánh bởi ICP-MS với nghệ thuật thực hành thực tế tốt cho những người sử dụng những tài liệu so với của mẫu mã để bàn bạc về bản chất của mẫu với chất lượng tài liệu mong muốn từ kia hoàn toàn có thể tuyển lựa đúng đồng vị và/hoặc phương thức sẵn sàng mẫu mã nhằm giành được kết quả mong muốn cho những người áp dụng.
Hình 4. Khả năng phát hiện tương đối của Máy ICP-MS tđọng cực Mã Sản Phẩm ELAN 6000/6100 (PerkinElmer Inc.)
