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電感耦合等離子體質譜聯(lián)用技術

更新時間:2021-11-03      點擊次數(shù):2496

電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)經過三十余年的發(fā)展,其性能得到了大幅的改善,靈敏度和穩(wěn)定性也有所提升。隨著激光刻蝕(LA)、高效液相色譜(HPLC)、氣相色譜(GC)為代表的多種ICP-MS聯(lián)用技術及形態(tài)分析的快速發(fā)展,ICP-MS的應用領域不斷擴展,并廣泛應用于能源、地質、材料、環(huán)保、生物醫(yī)學、食品等諸多領域。相對來說,ICP-MS聯(lián)用技術發(fā)展較為成熟,其分析方法也實現(xiàn)了標準化并得到推廣和普及。


激光剝蝕-電感耦合等離子體質譜聯(lián)用(LA-ICP-MS)


LA-ICP-MS被認為是直接分析固體樣品吸引人的技術,該方法更大的優(yōu)勢在于可以對樣品進行逐層分析和微區(qū)分析,同時得到材料中主量、次量和痕量元素的信息,空間分辨率和靈敏度高、取樣量少、分析速度快,對樣品的性質要求不高,可以應用于工業(yè)產品生產過程中的質量監(jiān)控。


該法主要是利用高能量的激光將樣品表面熔融、濺射和蒸發(fā)后,產生的蒸汽和細微顆粒被載氣直接帶入等離子體吸熱、解離并電離,在經過質譜系統(tǒng)過濾并檢測待測元素。隨著儀器技術的不斷改進與發(fā)展,對該方法的研究十分活躍,已成功應用于冶金分析領域,在沒有標樣的情況下,能快速、準確對鋼樣進行半定量分析。與此同時,LA-ICP-MS在地質學上元素形態(tài)分析研究以及在材料科學領域中元素分布分析的報道也越來越多。


液相色譜-電感耦合等離子體質譜聯(lián)用(LC-ICP-MS)


根據液相色譜(LC)的保留時間的差別反映元素的不同形態(tài),ICP-MS作為LC的檢測器,跟蹤待測元素各種形態(tài)的變化,使色譜圖變得簡單,可進行元素形態(tài)的定性和定量分析。此聯(lián)用技術的特點是:①檢測限低,測定范圍廣;②較少的分離步驟和較快的分離程序,使元素形態(tài)較少改變而被直接檢測;③封閉系統(tǒng)不受污染干擾,提高了分離效率。


氣相色譜-電感耦合等離子體質譜聯(lián)用(GC-ICP-MS)


在ICP-MS分析中,樣品元素注入儀器瞬間就原子和離子化,得不到有關元素化學形態(tài)的信息。氣相色譜(GC)具有分辨率高、分離速度快和效率高等優(yōu)點,與ICP-MS聯(lián)用在一定程度上解決了ICP-MS進行形態(tài)分析時的困難。


GC-ICP-MS直接將氣態(tài)分析物倒入ICP-MS,避免了使用霧化器,從GC到ICP-MS的樣品傳輸率接近99%,可得到非常低的檢出限和良好的回收率,由于分析物已經處于氣態(tài),在進入ICP-MS前不需要去溶劑和氣化,水和有機溶劑在進入等離子體前被物理地分離,減少了等離子體的負載量,可以實現(xiàn)更有效的電離。GC中沒有液態(tài)流動相,可以產生更少的同量異位素干擾。GC-ICP-MS在生物、臨床樣品、環(huán)境樣品及汽油分析中已有較多文獻報道。


單四極桿ICP-MS為市場主流 聯(lián)用技術或成趨勢


且近些年,國家方法標準開始從AAS法向ICP-MS法轉變,轉變后也幾乎都是單四極桿ICP-MS的方法。市場中約90%的ICP-MS應用,單四極桿就能夠滿足,可以說,單四極桿ICP-MS是目前市場的主流。


除此之外,微量、痕量進樣也會是未來ICP-MS的發(fā)展方向之一。


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