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關(guān)于等離子體質(zhì)譜儀的特點(diǎn),您了解多少呢?

來源:上海硅儀生化科技有限公司   2025年03月17日 16:26  
  等離子體質(zhì)譜儀是一種將電感耦合等離子體(ICP)技術(shù)與質(zhì)譜(MS)技術(shù)相結(jié)合的高靈敏度、高分辨率的分析儀器。是利用電感耦合等離子體作為離子源,通過高頻射頻信號(hào)激發(fā)惰性氣體(如氬氣)形成高溫等離子體。樣品通常以溶液形式被引入等離子體炬中,在高溫下蒸發(fā)、離解并電離成帶電離子。這些帶電離子隨后進(jìn)入質(zhì)譜儀,經(jīng)過質(zhì)量分析器(如四極桿、扇形場(chǎng)、飛行時(shí)間或離子阱等)根據(jù)質(zhì)荷比(m/z)進(jìn)行分離,最終到達(dá)檢測(cè)器并被轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。通過對(duì)電信號(hào)的分析,可以確定樣品中元素的種類和含量。
  等離子體質(zhì)譜儀的主要特點(diǎn):
  1、高靈敏度
  檢出限低:ICP-MS具有極低的檢出限,對(duì)于大多數(shù)元素,其檢出限可以達(dá)到皮克級(jí)(pg,10^-12g)甚至更低的飛克級(jí)(fg,10^-15g)。這使得它能夠檢測(cè)出樣品中極其微量的元素,這對(duì)于痕量元素分析、超純材料分析等領(lǐng)域非常重要。例如,在環(huán)境監(jiān)測(cè)中,可以檢測(cè)出水中超低濃度的重金屬污染物,如汞、鎘、鉛等,其濃度可能低至每升幾皮克到幾十皮克。
  高樣品利用率:它能夠高效地將樣品轉(zhuǎn)化為離子,幾乎全部的樣品都能被引入質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測(cè),減少了樣品浪費(fèi),提高了分析效率。
  2、寬動(dòng)態(tài)線性范圍
  ICP-MS具有較寬的動(dòng)態(tài)線性范圍,一般可以達(dá)到幾個(gè)數(shù)量級(jí)。這意味著它能夠在一次分析中同時(shí)準(zhǔn)確測(cè)定從痕量到常量的元素濃度。例如,在分析地質(zhì)樣品時(shí),既可以檢測(cè)出含量極低的稀有金屬元素,也可以準(zhǔn)確測(cè)量含量較高的主要元素,如鐵、鋁等。
  3、多元素同時(shí)分析能力
  可以同時(shí)快速測(cè)定多種元素。在一個(gè)分析過程中,能夠?qū)χ芷诒碇械慕^大多數(shù)元素進(jìn)行同時(shí)檢測(cè),大大提高了分析效率。比如在食品質(zhì)量控制中,可以一次性檢測(cè)食品中的多種營(yíng)養(yǎng)元素(如鈣、鐵、鋅等)和有害元素(如砷、鉛、汞等),節(jié)省了大量的時(shí)間和成本。
  4、高精度和高分辨率
  高精度測(cè)量:通過精確的質(zhì)量分析和校準(zhǔn)技術(shù),ICP-MS能夠提供高精度的元素含量測(cè)量結(jié)果。其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)通??梢缘陀?%,對(duì)于一些元素的測(cè)量精度甚至可以更高。
  高分辨率模式:部分ICP-MS儀器具有高分辨率模式,可以更精細(xì)地區(qū)分質(zhì)量相近的元素同位素,有助于解決元素間的質(zhì)譜干擾問題,提高分析的準(zhǔn)確性。例如,在放射性核素分析中,能夠準(zhǔn)確地區(qū)分U-235和U-238等同位素。
  5、樣品適用范圍廣
  能夠處理多種物理狀態(tài)的樣品,包括溶液、固體、氣體等。對(duì)于固體樣品,可以通過消解等方式將其轉(zhuǎn)化為溶液后進(jìn)行分析;對(duì)于氣體樣品,也可以通過特殊的進(jìn)樣系統(tǒng)進(jìn)行分析。例如,在材料科學(xué)研究中,可以分析金屬材料、陶瓷材料等固體樣品中的元素組成,也可以分析工業(yè)廢氣中的成分。
  6、抗干擾能力強(qiáng)
  ICP-MS采用等離子體作為離子源,等離子體具有較高的溫度(可達(dá)數(shù)千電子伏特),可以使樣品中的各種組分有效地離子化。同時(shí),通過合理的儀器參數(shù)設(shè)置和碰撞池等技術(shù),可以減少或消除來自樣品基質(zhì)、氬氣等的干擾,提高分析的準(zhǔn)確性。例如,在分析復(fù)雜的生物樣品時(shí),能夠有效克服生物分子產(chǎn)生的基質(zhì)干擾。

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