ICP-MS LÀ GÌ

Xét nghiệm sinh hóaXét nghiệm huyết họcXét nghiệm đông máu - miễn dịchXét nghiệm thủy dịch - vi sinhXét nghiệm DT & SHPT
*

*

*

*

*

Nhóm đồ vật làm lạnhNhóm thiết bị làm nóngNhóm thiết bị cơ họcNội thất Phòng thí nghiệmCân/pH/Lọc/Pipet/Bơm...

Bạn đang xem: Icp-ms là gì


Hóa hóa học cơ bản/phân tíchHóa hóa học sinh họcSinh phẩm xét nghiệmPipet/Vật bốn tiêu haoHóa hóa học sinch học phân tử
Các nghệ thuật phân tíchCác nghệ thuật mang mẫuPhân loại môi trườngCác dự án công trình môi trường xung quanh - Chuyển giao công nghệMôi trường với cuộc sống
au-79.net

Phương thơm pháp Quang phổ nguồn plasma chạm màn hình cao tần kết nối kăn năn phổ, ICP-MS là một trong những nghệ thuật phân tích được áp dụng để khẳng định ngulặng tố.

Ngay từ Lúc được thương mại hóa cách đó 20 năm, ICP-MS đã trở thành một thứ được thực hiện rộng thoải mái, trong cả hồ hết phân tích thông thường với đến nghiên cứu sinh hoạt những nghành nghề dịch vụ khác biệt. ICP-MS là 1 trong những kỹ thuật biến hóa năng động có nhiều điểm mạnh hơn đối với các nghệ thuật phân tích nguyên ổn tố truyền thống lâu đời, của cả Quang phổ Phát xạ Ngulặng tử nguồn cảm ứng cao tần Plasma (ICP-AES) với Quang phổ Hấp trúc Nguim tử (AAS). Giới hạn phân phát hiện nay tương tự hoặc nhỏ tuổi rộng giới hạn vạc hiện nay của AAS Lò Graphite nhưng lại có không ít ưu thế rộng. ICP-MS là một trong chuyên môn nkhô nóng, nhiều nguyên ổn tố cùng thông thường sẽ có hiệu suất nhỏng ICP-AES tuy nhiên có chức năng phát hiện tốt (thấp) hơn những.

* Ưu điểm:

Giới hạn phân phát hiện tại so với số đông các nguyên ổn tố các tương đương hoặc nhỏ dại hơn số lượng giới hạn phát hiện của cách thức Quang phổ Hấp thụ Nguim tử Lò Graphite (GFAAS)Năng suất to hơn GFAASKhả năng cách xử lý cả nền đơn giản và dễ dàng lẫn tinh vi với nhiễu nền buổi tối tđọc nhờ ánh nắng mặt trời cao của nguồn ICPKhả năng vạc hiện tại cao hơn ICP-AES với cùng một lượng mẫuKhả năng nhận thấy những biết tin đồng vị

* Cấu tạo cùng chính sách hoạt động:

Hệ thống ICP-MS bao gồm 1 nguồn ICP (mối cung cấp cảm ứng cao tần plasma) ánh nắng mặt trời cao cùng một kân hận phổ kế. Nguồn ICP gửi những ngulặng tử của nguyên tố trong chủng loại thành những ion. Sau kia, mà lại ion này được phân tách cùng phát hiện tại bởi đồ vật kân hận phổ.

*

Hình 1. Đuốc ICPhường cho biết sự đổi khác của mẫu mã (PerkinElmer, Inc.)

Hình 1 biểu diễn sơ trang bị của nguồn ICP vào khối hệ thống ICP-MS. Khí Argon được bơm qua rãnh đồng trung tâm của đuốc ICPhường. Cuộn cao tần RF được nối với một bộ phát cao tần (RF). Lúc cái điện được cấp cho mang lại cuộn cao tần tự bộ vạc cao tần, giao động năng lượng điện trường với sóng ngắn từ trường sẽ được sản xuất thành ngơi nghỉ cuối đuốc ICPhường. Lúc dòng khí argon được tấn công lửa qua đuốc ICP, những điện tử sẽ tiến hành bóc tách khỏi nguyên tử Argon, nhằm chế tạo ra thành ion Argon. Những ion này bị tóm gọn lại trong số trường dao động cùng va chạm tới những nguim tử Argon không giống tạo thành thành plasma.

Mẫu được chuyển vào đuốc plasma ICPhường dưới dạng sol khí bằng cách hút mẫu lỏng hoặc rắn hòa tan vào ống xịt hoặc thực hiện laser để gửi trực tiếp mẫu mã rắn thành dạng sol khí. Lúc mẫu mã dưới dạng sol khí được đưa vào đuốc ICPhường., mẫu mã sẽ bị đề solvat với những nguim tố trong sol khí sẽ được đưa thành những nguyên tử khí rồi được ion hóa tại phần cuối của đuốc plasma.

Lúc các nguyên ổn tố trong chủng loại được chuyển thành các ion, gần như ion này được gửi vào thứ khối hận phổ qua vùng trung gian hình nón. Vùng này trong trang bị ICP-MS đưa các ion vào chiếc mẫu mã argon ngơi nghỉ áp suất không gian (1 – 2 torr) vào vùng gồm áp suất rẻ (-5 torr) của máy kân hận phổ. Hiện tượng này xảy ra trong vùng chân ko trung gian được sinh sản vày 2 nón trung gian, là nón thu cùng nón bóc tách (xem Hình 2). Nón thu cùng nón bóc là 2 đĩa sắt kẽm kim loại gồm một lỗ nhỏ dại (~1mm) vị trí trung tâm. Những đĩa này có tác dụng gom phần lõi của chùm ion vạc ra trường đoản cú đuốc ICP.. Một gương chắn tối color (xem Hình 2) hoặc vật dụng tương tự đang ngăn uống những photon vạc ra từ đuốc ICP, cũng là một mối cung cấp sáng sủa mạnh dạn.

*

Hình 2. Vùng trung gian của sản phẩm ICP-MS (PerkinElmer, Inc.)

Do lỗ của nón thu và nón tách bóc bao gồm đường kính nhỏ, ICP-MS có một trong những tinh giảm về tổng lượng hóa học rắn kết hợp vào chủng loại. Nói thông thường, mẫu mã nên làm đựng không thực sự 0,2% tổng hóa học rắn phối hợp (TDS) để sản phẩm rất có thể vận động tốt và bình ổn độc nhất. Nếu chạy những mẫu mã bao gồm các chất TDS quá lớn, những lỗ xuyên ổn trung ương của nón có khả năng sẽ bị tắc, làm cho bớt độ nhạy và khả năng vạc hiện nay dẫn đến sự việc buộc phải xong xuôi khối hệ thống nhằm bảo trì. Đây là lý do tại sao các một số loại mẫu, bao gồm các chủng loại khu đất cùng đá sau khi phá chủng loại vẫn cần phải pha loãng trước lúc chuyển vào điều khiển xe trên hệ thống ICP-MS.

Các ion trường đoản cú mối cung cấp ICP sau đó được quy tụ lại bởi các thấu kính tĩnh năng lượng điện vào hệ thống. Lưu ý, các ion rời khỏi trường đoản cú hệ thống với điện tích dương, đề xuất những thấu kính tĩnh điện, cũng có điện tích dương, bao gồm tác dụng chuẩn trực chùm ion và quy tụ vào khe hoặc lỗ dìm của vật dụng khối hận phổ. Các khối hệ thống ICP-MS khác biệt có các hệ thống thấu kính khác nhau. Hệ thống đơn giản và dễ dàng nhất bao gồm một thấu kính đơn, còn những khối hệ thống phức hợp rộng hoàn toàn có thể bao gồm cho 12 thấu kính ion. Mỗi khối hệ thống quang đãng ion được thiết kế theo phong cách riêng để vận động với cùng một hệ thống kăn năn phổ và thành phần kết nối khác biệt.

khi những ion đi vào thiết bị khối hận phổ, bọn chúng được phân tách bóc theo xác suất khối lượng – năng lượng điện (m/z). Loại sản phẩm khối phổ phổ thông độc nhất vô nhị là bộ thanh lọc khối tđọng rất quadrupole. Thiết bị này còn có 4 tkhô giòn (đường kính khoảng 1cm và dài khoảng 15 – 20cm) được sắp xếp nlỗi vào Hình 3. Trong cỗ thanh lọc khối hận tứ đọng cực, năng lượng điện thay một chiều và luân phiên chiều được áp vào xen kẽ cho những cặp đối diện của những thanh này. Điện áp này tiếp nối lập cập được đưa dọc từ một trường RF, tạo thành một ngôi trường thanh lọc tĩnh điện chỉ cho những ion có thuộc tỷ lệ cân nặng – năng lượng điện (m/e) đi qua các tkhô cứng này tới đầu dò tại thời gian tức thì. do đó, cỗ thanh lọc khối hận tđọng cực thực ra là một bộ thanh lọc tiếp nối, có chức năng kiểm soát và điều chỉnh cho mỗi Tỷ Lệ m/e trên một thời điểm. Tuy nhiên, năng lượng điện áp trên các tkhô nóng có thể được đưa với vận tốc siêu nkhô cứng. Kết trái là bộ thanh lọc khối tứ rất hoàn toàn có thể phân tách đến 2.400 amu (đơn vị chức năng khối lượng nguim tử) trong một giây. Tốc độ này phân tích và lý giải mang lại vấn đề hệ thống ICP-MS tđọng rất hay được xem như là có công dụng đối chiếu đôi khi những ngulặng tố. Khả năng thanh lọc ion dựa trên xác suất khối lượng – điện tích cho phép ICP-MS đã tạo ra các hiệu quả của đồng vị do những đồng vị không giống nhau của cùng một nguyên tố tất cả những cân nặng khác nhau

*

Hình 3. Sơ trang bị bộ lọc kăn năn tứ đọng rất (PerkinElmer, Inc.)

Khối hận phổ tứ cực nổi bật cần sử dụng vào ICP-MS bao gồm độ sắc nét từ 0,7 – 1,0amu. Độ phân giải này là đầy đủ cho các vận dụng thông thường. Tuy nhiên, có một số ngôi trường đúng theo độ phân giải này sẽ không đầy đủ để phân bóc tách những phân tử giao thoa nhau hoặc nhiễu đồng vị của các đồng vị của nguyên tố sẽ so sánh. Bảng 1 chỉ ra một số nhiễu thịnh hành tạo khó khăn khi so với vô cùng dấu của rất nhiều ngulặng tố quan trọng, nhất là trong chất nền cụ thể. Độ phân giải (R) của một sản phẩm khối hận phổ được xem theo bí quyết R = m/(ǀm1 – m2ǀ) = m/∆m, trong những số ấy m1 là trọng lượng của một loại hoặc đồng vị, mét vuông là khối lượng của yếu tắc hoặc đồng vị nên phân tách, m là cân nặng phân tử.

Bảng 1. lấy ví dụ như các nhiễu với độ phân giải buộc phải thiết

Chất phân tíchNhiễu|Δ m| m R
75As = 74.9216040Ar35Cl = 74.931230.00963757788
52Cr = 52.9406537Cl16O = 52.960810.02016532629
56sắt = 55.9349440Ar16O = 55.957290.02235562505
40Ca = 39.9625940Ar = 39.962380.0002140190476
87Sr = 86.9088987Rb = 86.909180.0002987300000

* Một số điều rất là quan trọng bắt buộc chú ý về mối cung cấp plasma Argon trong ICPhường là:

Phát xạ Argon cùng với ánh sáng khoảng chừng 6.000 – 10.000K là một mối cung cấp chế tạo ra ion giỏi vời;Các ion có mặt do quá trình pngóng năng lượng điện ICP hay là những ion dương, M+ hoặc M+2, do thế, những ngulặng tố tạo nên ion âm như Cl, I, F,.v.v. rất nặng nề được khẳng định bằng cách thức ICP-MS;Khả năng phát hiện nay của nghệ thuật này rất có thể chuyển đổi vì kỹ thuật bơm chủng loại, bởi các kỹ thuật bơm không giống nhau đã mang lại lượng chủng loại khác biệt lấn sân vào đuốc ICPhường plasma;Khả năng phân phát hiện tại đã biến hóa theo mẫu mã nền vày ảnh hưởng đến mức độ ion hóa vào plasma hoặc tạo ra các chất làm nhiễu quy trình so với.

* Kân hận phổ phân giải cao HR-ICP-MS

Việc sử dụng kăn năn phổ phân giải cao hoặc khối phổ sóng ngắn từ trường càng ngày trsống nên phổ biến vào ICP-MS, cho phép người sử dụng tinh giảm hoặc sa thải tác động của nhiễu vì giao sứt khối lượng. Hình 5 trình diễn sơ vật sản phẩm công nghệ điển hình được áp dụng vào ICP-MS phân giải cao (HR). Ở sản phẩm công nghệ này, cả từ trường và năng lượng điện ngôi trường được thực hiện nhằm phân bóc tách cùng hội tụ ion. Từ ngôi trường tất cả tính phân tán đối với tất cả tích điện cùng trọng lượng ion và quy tụ tất cả ion theo một góc lệch so với chuyển động từ lối vào của phổ kế. Điện trường chỉ tất cả tính phân tán với tích điện ion và hội tụ các ion tại lối ra. Kiểu bố trí này được điện thoại tư vấn là khối phổ hội tụ kép tỷ lệ cao. Trong ICP-MS, kiến thiết hòn đảo ngược của Nier-Johnson – sóng ngắn được đặt trước năng lượng điện ngôi trường – thường xuyên được áp dụng để tách bóc năng lượng điện trường vào vùng năng lượng điện ngôi trường khỏi những điện trường tạo ra từ bộ phạt ICP-RF.

Độ phân giải của sản phẩm công nghệ phân giải cao có thể được điều chỉnh bằng phương pháp biến đổi độ rộng của khe vào và khe ra của phổ kế. Thiết bị HR-ICP-MS nổi bật gồm độ sắc nét lên tới mức 10.000 cùng hay chuyển động sinh hoạt chế độ setup sẵn: phân giải thấp, trung bình cùng cao nhằm dễ dãi rộng cho người áp dụng. Nlỗi có thể thấy vào Bảng 1, câu hỏi sử dụng HR-ICP-MS có thể giải quyết được nhiều dẫu vậy không phải tất cả những sự việc vị nhiễu.

Xem thêm: Thông Tin Về Chứng Ho Lâu Ngày Là Bệnh Gì 4 Cách Chữa Mới 2021

Các vật dụng phân giải cao cũng có một trong những giảm bớt.

– Giá thành các thiết bị này đắt vội 2 – 3 lần lắp thêm ICP-MS tđọng rất.

– Việc thực hiện và gia hạn cũng tinh vi hơn.

– Cứ đọng tăng độ sắc nét lên 10 lần thì bộc lộ lại sụt giảm 1 lần. Vấn đề này có tác dụng bớt năng lực phân phát hiện thực tiễn ví như độ đậm đặc của chất đối chiếu hết sức thấp.

– Cuối cũng, máy này cũng chậm rộng sản phẩm công nghệ tứ đọng cực. Do thời hạn thiết lập nam châm từ lúc điều chỉnh năng lượng điện áp đến bước dancing khối lượng bự lâu dài hơn đề nghị vật dụng HR-ICP-MS thường xuyên chậm rì rì rộng 4 – 5 lần vật dụng tứ cực.

Điều này làm chúng không phù hợp cùng với những so với nkhô nóng, năng suất cao, nhiều nguyên tố thường được thực hiện trong các phòng thí điểm sản xuất. Chúng cũng không hẳn là sản phẩm sử dụng đến so với dấu hiệu sự chuyển tiếp giữa, bao hàm phần đa phân tích thực hiện nghệ thuật giảm laser để phân bóc sắc ký kết hoặc thừa nhận dạng ngulặng tố vì chưng tốc độ quét của bọn chúng quá chậm rì rì để so với nhiều hơn nữa 1 – 3 ngulặng tố tất cả thuộc cân nặng trong một phân tích. Do vậy, nhìn toàn diện thiết bị này hay được thực hiện sống đại lý nghiên cứu cùng trong những chống thể nghiệm gồm thử dùng tính chất cao với số lượng mẫu mã không nhiều.

Có một các loại thiết bị HR-ICP-MS nữa áp dụng những đầu dò – loại lắp thêm này được Điện thoại tư vấn là HR-ICP-MS nhiều đầu thu hoặc MC-ICP-MS. Những vật dụng này thường xuyên được thiết kế với và trở nên tân tiến nhằm sử dụng mang lại phần lớn phân tích đồng vị gồm độ chính xác cao. Do một hàng 5 – 10 đầu dò có thể được đặt xung quanh khe ra của khối hệ thống hội tụ knghiền, các đồng vị của một nguyên ổn tố hoàn toàn có thể được đồng thời xác định đem về độ chính xác cao mang đến kỹ thuật này. Điểm ko dễ dàng của hệ thống này là các đồng vị yêu cầu nằm trong khoảng cân nặng dong dỏng (± 15-20% cân nặng phân tử) do vùng từ trường được đặt cố định trong những lúc điện trường được setup ở chính sách quét. Điều này nghĩa là mỗi một hệ thống đồng vị phải được đo vào một thể nghiệm so sánh phân bóc tách. Loại thứ này nhìn bao quát không phù hợp đến so với thường xuyên đa nguyên ổn tố của các nhân tố thiết yếu và phú và chỉ còn được sử dụng cho những nghiên cứu đo Phần Trăm đồng vị.

lúc các ion được tách dựa vào Phần Trăm trọng lượng – năng lượng điện, bọn chúng được vạc hiện tại và đếm bằng một đầu dò cân xứng. Mục đích cơ bạn dạng của đầu dò là chuyển số lượng ion va đtràn lên đầu dò thành tín hiệu điện đo được với mối liên quan cho tới con số nguyên tử của nguim tố đó vào mẫu bằng những tiêu chuẩn hiệu chuẩn chỉnh. Hầu hết những đầu dò sử dụng điện áp âm cường chiều cao ngơi nghỉ phương diện trước nhằm hút ít các ion có điện tích dương vào đầu dò. Lúc ion va đật vào bề mặt buổi giao lưu của đầu dò, một số trong những lượng năng lượng điện tử được giải pngóng rồi đtràn vào bề mặt tiếp nối của đầu dò làm cho khuếch đại biểu lộ. Trong trong năm trở lại đây, cỗ nhân điện (CEM), được áp dụng trong những sản phẩm ICP-MS cũ đã làm được thay thế sửa chữa bởi những đầu dò dynode ko liên tục. Đầu dò dynode không liên tiếp có dải động học tuyến đường tính rộng lớn hơn CEM, tất cả mục đích đặc biệt quan trọng vào ICP-MS vày mật độ so sánh hoàn toàn có thể biến hóa tự dưới-ppt đến bên trên ppm. Đầu dò dạng dynode ko liên tiếp cũng có thể vận động dưới 2 chính sách là đếm xung và biểu lộ giống như, do thế càng không ngừng mở rộng khoảng tầm tuyến đường tính của đồ vật với rất có thể được sử dụng nhằm bảo vệ đầu dò khỏi chứng trạng thừa bộc lộ.

Các thứ MC-ICP-MS bao gồm Xu thế áp dụng những đầu dò dạng bát Faraday dễ dàng và phải chăng tiền hơn vày chúng có chức năng xử trí vận tốc đếm vượt cao thường sẽ có ngơi nghỉ các lắp thêm thực hiện sóng ngắn từ trường. Tuy nhiên, hầu hết đầu dò này không có tính biến hóa năng động cần thiết cho những sản phẩm công nghệ ICP-MS tứ đọng cực.

Một số vấn đề cần để ý về đầu dò ICP-MS:

Đây là phần tử có tính hao mòn. khi những ion va đập vào bề mặt đầu dò và chuyển thành năng lượng điện tử, màng phyên hoạt tính quấn trên mặt phẳng đầu dò sẽ bị hao mòn. Tùy trực thuộc vào sự áp dụng, một đầu dò dynode phân tán trong máy ICP-MS có tuổi tchúng ta từ 6 – 18 mon.Sở phận này cần được bảo vệ ngoài vận tốc đếm tín hiệu thừa cao. Phần béo bên cung ứng xây đắp mạch đầu dò làm sao cho hoàn toàn có thể bảo đảm đầu dò khỏi vận tốc đếm ion đến hơn cả hủy diệt. Tuy nhiên, người sử dụng hoàn toàn có thể bảo đảm an toàn thêm bằng cách trộn loãng mẫu tất cả nồng độ dài hoặc lựa chọn con số đồng vị nhỏ rộng cho thể nghiệm đối chiếu.Giá thành cao: Một đầu dò bắt đầu có mức giá từ 1.500 – 2.500$ tùy các loại.Tính tinh tế sáng. Hầu không còn các đầu dò nhạy cảm với photon bởi chúng bị chuyển thành ion. Cần bảo quản cận thận đầu dò vào trơn buổi tối với ko được nhằm đầu dò xúc tiếp tia nắng Khi đã khởi động cao áp.

* Giới hạn phân phát hiện

Hình 4 ra mắt những nguyên ổn tố được được khẳng định bởi phương thức ICP-MS truyền thống lịch sử với Giới hạn Phát hiện Thiết bị (IDL) kha khá. Cần để ý rằng IDL được tính bằng 3 lần độ lệch chuẩn đối với chủng loại White với thay mặt đại diện đến kĩ năng có thể phát hiện tại rất tốt của sản phẩm. Trong thực tiễn Giới hạn Phát hiện tại Phương pháp (MDL) hoặc Giới hạn Định lượng Thực tế thường cao từ 2 – 10 lần so với IDL cùng phụ thuộc vào nhiều yếu tố gồm những: căn nguyên vật dụng và phòng xem sét, mẫu nền, cách thức tích lũy với sẵn sàng chủng loại với tài năng của kỹ thuật viên. Tuy nhiên, IDL hoàn toàn có thể được thực hiện nhỏng một chỉ dẫn về khả năng tương đối của kỹ thuật ICP-MS so với các chuyên môn so sánh khác.

Cần xem xét rằng những ngulặng tố bao gồm S, Se, B, Si, Phường, Br, I, K với Ca gồm số lượng giới hạn phạt hiện nay kha khá nhích cao hơn đồ vật ICP-MS. Trong ngôi trường thích hợp I với Br, ngulặng nhân là do có vô cùng ít ion dương của không ít ngulặng tố này được ra đời vào ICPhường. plasma.Với mọi ngulặng tố S, Se, P.., K cùng Ca, nhiễu đồng vị với nhiễu phân tử từ bỏ chủng loại nền hoặc nhiễu từ nguồn chế tạo plasma làm cho nhiễu đồng vị bao gồm. Vấn đề này Tức là yêu cầu thực hiện lượng đồng vị nhỏ dại hơn cùng rất nhiễu ít hơn (nếu như gồm thể) để xác định rất nhiều ngulặng tố này vì các nhân tố này làm giảm kỹ năng phát hiện tại của chúng.

Nói chung, phân tích bởi ICP-MS cùng với chuyên môn thực hành thực tế giỏi cho người áp dụng những dữ liệu đối chiếu của mẫu nhằm đàm đạo về bản chất của mẫu mã cùng chất lượng dữ liệu ước muốn từ bỏ đó rất có thể lựa chọn đúng đồng vị và/hoặc phương thức chuẩn bị chủng loại để có được công dụng ước muốn cho tất cả những người thực hiện.

*

Hình 4. Khả năng phạt hiện tại tương đối của Máy ICP-MS tứ cực Mã Sản Phẩm ELAN 6000/6100 (PerkinElmer Inc.)