ICP-MS LÀ GÌ

Xét nghiệm sinh hóaXét nghiệm máu họcXét nghiệm máu đông - miễn dịchXét nghiệm nước tiểu - vi sinhXét nghiệm di truyền và SHPT
*

*

*

*

*

Nhóm đồ vật làm cho lạnhNhóm sản phẩm có tác dụng nóngNhóm máy 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 sinch họcSinc phẩm xét nghiệmPipet/Vật tư tiêu haoHóa chất sinch học tập phân tử
Các chuyên môn phân tíchCác kỹ thuật lấy mẫuPhân loại môi trườngCác dự án môi trường xung quanh - Chuyển giao công nghệMôi trường cùng cuộc sống
motoavangard.com

Pmùi hương pháp Quang phổ mối cung cấp plasma chạm màn hình cao tần kết nối khối hận phổ, ICP-MS là 1 kỹ thuật phân tích được áp dụng nhằm xác định nguim tố.

Ngay từ bỏ lúc được thương mại kinh doanh hóa từ thời điểm cách đó hai mươi năm, ICP-MS đang trở thành một thiết bị được sử dụng rộng rãi, vào cả đầy đủ đối chiếu bình thường với đến nghiên cứu và phân tích ngơi nghỉ các nghành không giống nhau. ICP-MS là 1 nghệ thuật năng động có rất nhiều điểm mạnh rộng so với các kỹ thuật so sánh nguyên tố truyền thống lâu đời, kể cả Quang phổ Phát xạ Ngulặng tử mối cung cấp chạm màn hình cao tần Plasma (ICP-AES) cùng Quang phổ Hấp thụ Nguim tử (AAS). Giới hạn phân phát hiện nay tương đương hoặc nhỏ tuổi hơn số lượng giới hạn phạt hiện của AAS Lò Graphite tuy nhiên có khá nhiều điểm mạnh hơn. ICP-MS là 1 chuyên môn nkhô cứng, đa nguyên ổn tố với thông thường có công suất nhỏng ICP-AES tuy vậy có công dụng vạc hiện nay tốt (thấp) hơn những.

* Ưu điểm:

Giới hạn phát hiện so với đa số các nguim tố phần đa tương tự hoặc bé dại rộng giới hạn vạc hiện nay của cách thức Quang phổ Hấp thụ Nguim tử Lò Graphite (GFAAS)Năng suất lớn hơn GFAASKhả năng xử trí cả nền đơn giản và dễ dàng lẫn tinh vi cùng với nhiễu nền buổi tối tđọc dựa vào ánh sáng cao của nguồn ICPKhả năng phát hiện cao hơn ICP-AES với cùng một lượng mẫuKhả năng nhận được những ban bố đồng vị

* Cấu chế tác với chế độ hoạt động:

Hệ thống ICP-MS gồm 1 nguồn ICPhường (nguồn chạm màn hình cao tần plasma) nhiệt độ cao với một khối phổ kế. Nguồn ICP gửi những nguyên tử của ngulặng tố vào mẫu mã thành các ion. Sau đó, tuy thế ion này được phân tách cùng phạt hiện bởi thứ khối phổ.

*

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

Hình 1 biểu diễn sơ trang bị của mối cung cấp ICPhường vào hệ thống ICP-MS. Khí Argon được bơm qua rãnh đồng vai trung phong của đuốc ICP.. Cuộn cao tần RF được nối với một bộ phân phát cao tần (RF). khi dòng năng lượng điện được cấp cho cuộn cao tần từ bộ phát cao tần, dao động năng lượng điện ngôi trường cùng sóng ngắn từ trường sẽ được tạo nên thành sống cuối đuốc ICP. Lúc luồng khí argon được tiến công lửa qua đuốc ICPhường., những điện tử sẽ tiến hành tách ngoài nguyên tử Argon, để chế tạo thành ion Argon. Những ion này bị tóm gọn lại trong các trường xấp xỉ với va chạm tới những nguyên tử Argon không giống sinh sản thành plasma.

Mẫu được chuyển vào đuốc plasma ICPhường dưới dạng sol khí bằng phương pháp hút mẫu mã lỏng hoặc rắn hòa tan vào ống phun hoặc sử dụng laser để gửi trực tiếp chủng loại rắn thành dạng sol khí. Lúc mẫu dưới dạng sol khí được đưa vào đuốc ICPhường, mẫu sẽ ảnh hưởng đề solvat và các nguim tố vào sol khí sẽ tiến hành gửi thành các nguyên ổn tử khí rồi được ion hóa tại vị trí cuối của đuốc plasma.

Lúc các nguyên ổn tố vào mẫu mã được chuyển thành các ion, gần như ion này được gửi vào sản phẩm khối hận phổ qua vùng trung gian hình nón. Vùng này trong máy ICP-MS chuyển những ion vào loại chủng loại argon nghỉ ngơi áp suất không khí (1 – 2 torr) vào vùng có áp suất thấp (-5 torr) của thứ khối hận phổ. Hiện tượng này xẩy ra vào vùng chân ko trung gian được tạo do 2 nón trung gian, là nón thu và nón bóc (xem Hình 2). Nón thu cùng nón tách bóc là 2 đĩa kim loại tất cả một lỗ nhỏ dại (~1mm) vị trí trung tâm. Những đĩa này có công dụng gom phần lõi của chùm ion phát ra tự đuốc ICP.. Một gương chắn về tối màu (xem Hình 2) hoặc sản phẩm tựa như sẽ ngăn những photon vạc ra trường đoản cú đuốc ICPhường., cũng là một trong những nguồn sáng to gan lớn mật.

*

Hình 2. Vùng trung gian của trang bị ICP-MS (PerkinElmer, Inc.)

Do lỗ của nón thu với nón tách bóc gồm đường kính nhỏ, ICP-MS bao gồm một trong những tinh giảm về tổng lượng hóa học rắn hòa tan vào chủng loại. Nói bình thường, chủng loại nên làm đựng không thật 0,2% tổng chất rắn tổ hợp (TDS) nhằm thiết bị rất có thể chuyển động giỏi và định hình tốt nhất. Nếu chạy những mẫu mã gồm các chất TDS quá to, những lỗ xuyên ổn chổ chính giữa của nón sẽ bị tắc, có tác dụng sút độ tinh tế và kĩ năng phát hiện dẫn đến sự việc đề xuất xong xuôi hệ thống nhằm gia hạn. Đây là nguyên nhân tại vì sao những loại chủng loại, bao gồm những mẫu mã đất và đá sau khoản thời gian phá mẫu mã vẫn rất cần phải trộn loãng trước khi chuyển vào điều khiển xe trên hệ thống ICP-MS.

Các ion trường đoản cú nguồn ICPhường tiếp đến được hội tụ lại do các thấu kính tĩnh điện vào hệ thống. Lưu ý, những ion ra đi từ bỏ khối hệ thống với điện tích dương, buộc phải những thấu kính tĩnh điện, cũng có năng lượng điện dương, có chức năng chuẩn chỉnh trực chùm ion với quy tụ vào khe hoặc lỗ thừa nhận của đồ vật khối phổ. Các hệ thống ICP-MS không giống nhau gồm những khối hệ thống thấu kính không giống nhau. Hệ thống dễ dàng nhất tất cả một thấu kính đối kháng, còn các hệ thống tinh vi rộng hoàn toàn có thể gồm mang lại 12 thấu kính ion. Mỗi khối hệ thống quang đãng ion có thiết kế riêng nhằm vận động với cùng 1 khối hệ thống kăn năn phổ với thành phần liên kết khác nhau.

Lúc các ion đi vào sản phẩm khối phổ, bọn chúng được phân tách bóc theo Phần Trăm trọng lượng – điện tích (m/z). Loại lắp thêm kân hận phổ rộng rãi tuyệt nhất là cỗ thanh lọc kân hận tứ đọng rất quadrupole. Thiết bị này còn có 4 tkhô cứng (2 lần bán kính khoảng tầm 1centimet với lâu năm khoảng 15 – 20cm) được sắp xếp nlỗi trong Hình 3. Trong cỗ lọc khối hận tứ đọng cực, điện cầm cố một chiều với chuyển phiên chiều được áp vào đan xen cho các cặp đối lập của các thanh này. Điện áp này tiếp nối gấp rút được gửi dọc từ một trường RF, tạo nên một ngôi trường lọc tĩnh năng lượng điện chỉ cho những ion tất cả cùng phần trăm trọng lượng – điện tích (m/e) đi qua các thanh này cho tới đầu dò tại thời khắc ngay tắp lự. bởi vậy, bộ lọc khối tđọng cực thực chất là một trong những cỗ thanh lọc thông suốt, có khả năng kiểm soát và điều chỉnh cho từng Tỷ Lệ m/e tại 1 thời điểm. Tuy nhiên, điện áp trên các thanh khô rất có thể được chuyển cùng với tốc độ cực kỳ nhanh. Kết trái là cỗ lọc kân hận tđọng rất rất có thể phân bóc đến 2.400 amu (đơn vị chức năng cân nặng nguim tử) trong một giây. Tốc độ này lý giải mang đến vấn đề khối hệ thống ICP-MS tứ đọng rất thường được xem là có tác dụng đối chiếu mặt khác các nguim tố. Khả năng lọc ion dựa trên Tỷ Lệ cân nặng – năng lượng điện chất nhận được ICP-MS đã cho ra các kết quả của đồng vị vày các đồng vị khác biệt của và một nguim tố có các khối lượng khác nhau

*

Hình 3. Sơ vật dụng bộ thanh lọc khối tứ rất (PerkinElmer, Inc.)

Kăn năn phổ tứ đọng cực điển hình dùng trong ICP-MS gồm độ sắc nét tự 0,7 – 1,0amu. Độ phân giải này là đầy đủ cho những áp dụng thường thì. Tuy nhiên, có một trong những trường vừa lòng độ sắc nét này không đầy đủ nhằm phân bóc những phân tử giao bôi nhau hoặc nhiễu đồng vị của các đồng vị của ngulặng tố đang phân tích. Bảng 1 chỉ ra một số trong những nhiễu phổ biến gây khó khăn lúc so sánh rất dấu của nhiều nguim tố đặc biệt quan trọng, đặc biệt là vào hóa học nền cụ thể. Độ phân giải (R) của một sản phẩm kân hận phổ được xem theo cách làm R = m/(ǀm1 – m2ǀ) = m/∆m, trong những số đó mmột là trọng lượng của một các loại hoặc đồng vị, m2 là khối lượng của yếu tắc hoặc đồng vị đề xuất phân bóc, m là trọng lượng phân tử.

Bảng 1. ví dụ như những nhiễu và độ sắc nét bắt buộc 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 hết sức quan trọng cần lưu ý về nguồn plasma Argon trong ICPhường là:

Phát xạ Argon cùng với ánh sáng khoảng 6.000 – 10.000K là một trong nguồn chế tạo ra ion xuất xắc vời;Các ion hình thành vì quá trình pngóng năng lượng điện ICP thường xuyên là những ion dương, M+ hoặc M+2, thế nên, những ngulặng tố tạo ra ion âm như Cl, I, F,.v.v. siêu cực nhọc được xác minh bằng cách thức ICP-MS;Khả năng vạc hiện nay của chuyên môn này có thể biến đổi vì chuyên môn bơm mẫu, do các chuyên môn bơm khác biệt đang mang lại lượng mẫu khác biệt bước vào đuốc ICPhường plasma;Khả năng phạt hiện tại vẫn biến đổi theo chủng loại nền do ảnh hưởng tới mức độ ion hóa trong plasma hoặc tạo thành những chất làm nhiễu quy trình đối chiếu.

* Khối hận phổ phân giải cao HR-ICP-MS

Việc sử dụng kân hận phổ phân giải cao hoặc khối phổ sóng ngắn ngày dần trsinh sống yêu cầu thịnh hành trong ICP-MS, được cho phép người tiêu dùng hạn chế hoặc sa thải tác động của nhiễu vày giao thoa cân nặng. Hình 5 màn trình diễn sơ đồ vật thiết bị điển hình được sử dụng vào ICP-MS phân giải cao (HR). Tại sản phẩm này, cả sóng ngắn và điện trường được sử dụng nhằm phân tách và hội tụ ion. Từ trường có tính phân tán đối với cả năng lượng với cân nặng ion và hội tụ toàn bộ ion theo một góc lệch đối với vận động trường đoản cú lối vào của phổ kế. Điện trường chỉ gồm tính phân tán cùng với năng lượng ion với hội tụ những ion trên lối ra. Kiểu sắp xếp này được hotline là khối hận phổ hội tụ kép mật độ cao. Trong ICP-MS, xây cất hòn đảo ngược của Nier-Johnson – từ trường được đặt trước điện ngôi trường – thường được sử dụng nhằm bóc điện ngôi trường vào vùng năng lượng điện ngôi trường khỏi những năng lượng điện trường phát sinh từ bỏ cỗ phân phát ICP-RF.

Độ phân giải của sản phẩm phân giải cao hoàn toàn có thể được kiểm soát và điều chỉnh bằng phương pháp thay đổi độ rộng của khe vào cùng khe ra của phổ kế. Thiết bị HR-ICP-MS điển hình tất cả độ phân giải lên đến 10.000 cùng hay chuyển động ngơi nghỉ chế độ setup sẵn: phân giải rẻ, vừa đủ và cao để tiện lợi hơn cho người thực hiện. Nhỏng hoàn toàn có thể thấy trong Bảng 1, bài toán thực hiện HR-ICP-MS hoàn toàn có thể xử lý được không ít cơ mà không phải toàn bộ những sự việc vị nhiễu.

Xem thêm: Cách Kiểm Tra Win Oem Là Gì, Sự Khác Biệt Giữa Với Win 10 Thường ?

Các trang bị phân giải cao cũng đều có một trong những hạn chế.

– Giá thành những lắp thêm này đắt vội vàng 2 – 3 lần trang bị ICP-MS tứ đọng cực.

– Việc áp dụng cùng duy trì cũng phức hợp rộng.

– Cứ đọng tăng độ phân giải lên 10 lần thì biểu đạt lại giảm xuống 1 lần. Vấn đề này làm cho sút khả năng vạc hiện thực tế nếu mật độ của chất so sánh khôn xiết rẻ.

– Cuối cũng, sản phẩm công nghệ này cũng đủng đỉnh hơn trang bị tứ đọng rất. Do thời hạn cài đặt nam châm lúc điều chỉnh năng lượng điện áp cho bước nhảy trọng lượng to lâu dài yêu cầu thiết bị HR-ICP-MS thường chậm rì rì hơn 4 – 5 lần thứ tứ đọng cực.

Vấn đề này có tác dụng chúng ko phù hợp cùng với hồ hết so với nkhô giòn, công suất cao, đa nguyên ổn tố thường được triển khai trong số chống phân tách cung cấp. Chúng cũng không phải là sản phẩm sử dụng cho phân tích biểu đạt chuyến qua, bao gồm đều thí điểm áp dụng kỹ thuật cắt laser để phân bóc nhan sắc ký kết hoặc nhấn dạng ngulặng tố vị tốc độ quét của bọn chúng thừa chậm trễ nhằm so sánh nhiều hơn thế 1 – 3 ngulặng tố tất cả thuộc trọng lượng trong một nghiên cứu. Do vậy, nhìn tổng thể vật dụng này thường xuyên được sử dụng ở các đại lý nghiên cứu và phân tích cùng Một trong những chống phân tích bao gồm những hiểu biết đặc thù cao với con số mẫu mã ít.

Có một nhiều loại vật dụng HR-ICP-MS nữa sử dụng các đầu dò – nhiều loại sản phẩm công nghệ này được điện thoại tư vấn là HR-ICP-MS nhiều đầu thu hoặc MC-ICP-MS. Những sản phẩm công nghệ này hay có thiết kế cùng trở nên tân tiến nhằm cần sử dụng đến các phân tích đồng vị bao gồm độ chính xác cao. Do một dãy 5 – 10 đầu dò hoàn toàn có thể được đặt xung quanh khe ra của hệ thống quy tụ knghiền, những đồng vị của một ngulặng tố có thể được đôi khi xác định mang đến độ đúng mực cao mang đến nghệ thuật này. Điểm ko thuận tiện của khối hệ thống này là các đồng vị bắt buộc nằm trong khoảng trọng lượng dong dỏng (± 15-20% trọng lượng phân tử) bởi vùng sóng ngắn được đặt cố định trong khi điện trường được setup nghỉ ngơi cơ chế quét. Như vậy nghĩa là từng một khối hệ thống đồng vị bắt buộc được đo trong một phân tách so sánh phân tách. Loại thiết bị này nhìn chung không cân xứng mang đến so sánh thường xuyên đa ngulặng tố của các thành phần thiết yếu và phú còn chỉ được sử dụng cho các thí điểm đo Phần Trăm đồng vị.

lúc những ion được bóc tách dựa trên phần trăm khối lượng – điện tích, chúng được phạt hiện nay và đếm bởi một đầu dò tương xứng. Mục đích cơ phiên bản của đầu dò là chuyển con số ion va đập lệ đầu dò thành dấu hiệu điện đo được với mọt tương quan tới con số nguyên tử của nguim tố đó vào mẫu mã bởi những tiêu chuẩn hiệu chuẩn chỉnh. Hầu hết các đầu dò sử dụng điện áp âm cường độ cao sinh hoạt khía cạnh trước nhằm hút các ion sở hữu điện tích dương vào đầu dò. khi ion va đật vào mặt phẳng hoạt động vui chơi của đầu dò, một số trong những lượng năng lượng điện tử được giải pđợi rồi đtràn lên mặt phẳng kế tiếp của đầu dò làm khuếch đại biểu hiện. Trong trong thời điểm quay trở lại phía trên, bộ nhân điện (CEM), được áp dụng trong những vật dụng ICP-MS cũ đã có được sửa chữa bằng những đầu dò dynode ko thường xuyên. Đầu dò dynode ko tiếp tục gồm dải đụng học con đường tính rộng lớn hơn CEM, tất cả mục đích đặc trưng trong ICP-MS do nồng độ so với hoàn toàn có thể thay đổi tự dưới-ppt cho bên trên ppm. Đầu dò dạng dynode ko thường xuyên cũng hoàn toàn có thể chuyển động bên dưới 2 cơ chế là đếm xung với biểu đạt tựa như, do thế càng không ngừng mở rộng khoảng tuyến tính của sản phẩm công nghệ và hoàn toàn có thể được áp dụng nhằm đảm bảo an toàn đầu dò ngoài chứng trạng vượt biểu hiện.

Các lắp thêm MC-ICP-MS bao gồm Xu thế áp dụng những đầu dò dạng chén Faraday dễ dàng và đơn giản cùng tốt tiền rộng bởi chúng có khả năng xử trí tốc độ đếm vượt cao thông thường có ngơi nghỉ những thiết bị áp dụng sóng ngắn từ trường. Tuy nhiên, gần như đầu dò này không tồn tại tính biến hóa năng động quan trọng cho những thiết bị ICP-MS tứ đọng cực.

Một số điều cần xem xét về đầu dò ICP-MS:

Đây là bộ phận bao gồm tính hao mòn. Lúc các ion va đtràn lên bề mặt đầu dò với chuyển thành điện tử, màng phyên ổn hoạt tính bọc trên mặt phẳng đầu dò sẽ ảnh hưởng hao mòn. Tùy ở trong vào sự thực hiện, một đầu dò dynode phân tán vào vật dụng ICP-MS gồm tuổi tchúng ta trường đoản cú 6 – 18 mon.Bộ phận này cần phải bảo đảm khỏi tốc độ đếm bộc lộ quá cao. Phần Khủng đơn vị cung cấp xây dựng mạch đầu dò thế nào cho hoàn toàn có thể bảo vệ đầu dò ngoài vận tốc đếm ion tới cả hủy hoại. Tuy nhiên, người sử dụng rất có thể bảo đảm thêm bằng phương pháp trộn loãng chủng loại có nồng độ dài hoặc lựa chọn con số đồng vị nhỏ dại hơn mang lại thí nghiệm đối chiếu.Giá thành cao: Một đầu dò new có giá từ là 1.500 – 2.500$ tùy các loại.Tính nhạy bén sáng. Hầu hết những đầu dò nhạy bén cùng với photon bởi vì chúng bị đưa thành ion. Cần bảo vệ cận thận đầu dò trong nhẵn buổi tối với không được để đầu dò xúc tiếp ánh sáng lúc sẽ bật nguồn cao áp.

* Giới hạn phạt hiện

Hình 4 ra mắt những ngulặng tố được được xác định bằng phương thức ICP-MS truyền thống cuội nguồn cùng Giới hạn Phát hiện Thiết bị (IDL) tương đối. Cần chăm chú rằng IDL được xem bằng 3 lần độ lệch chuẩn chỉnh đối với mẫu White với thay mặt đến kỹ năng rất có thể phát hiện cực tốt của trang bị. Trong thực tế Giới hạn Phát hiện Pmùi hương pháp (MDL) hoặc Giới hạn Định lượng Thực tế hay cao từ bỏ 2 – 10 lần so với IDL cùng phụ thuộc vào vào nhiều nhân tố gồm những: nền tảng gốc rễ lắp thêm với phòng phân tách, mẫu mã nền, cách thức tích lũy cùng chuẩn bị mẫu với kỹ năng của chuyên môn viên. Tuy nhiên, IDL có thể được thực hiện nlỗi một chỉ dẫn về khả năng tương đối của nghệ thuật ICP-MS đối với các chuyên môn so với khác.

Cần lưu ý rằng các ngulặng tố bao gồm S, Se, B, Si, P, Br, I, K và Ca gồm giới hạn vạc hiện kha khá cao hơn thiết bị ICP-MS. Trong ngôi trường vừa lòng I và Br, ngulặng nhân là do tất cả khôn xiết không nhiều ion dương của các nguyên ổn tố này được sinh ra vào ICP. plasma.Với hồ hết nguim tố S, Se, Phường, K và Ca, nhiễu đồng vị với nhiễu phân tử trường đoản cú mẫu mã nền hoặc nhiễu tự nguồn chế tạo plasma có tác dụng nhiễu đồng vị chính. Điều này Tức là nên thực hiện lượng đồng vị nhỏ dại hơn với nhiễu thấp hơn (nếu như có thể) để xác minh hầu hết ngulặng tố này vị những nhân tố này có tác dụng bớt năng lực vạc hiện tại của bọn chúng.

Nói chung, so với bởi ICP-MS với chuyên môn thực hành tốt cho người thực hiện các tài liệu phân tích của mẫu mã để trao đổi về thực chất của chủng loại với quality dữ liệu mong ước từ bỏ kia rất có thể chắt lọc đúng đồng vị và/hoặc phương thức sẵn sàng mẫu mã nhằm đạt được hiệu quả mong ước cho người sử dụng.

*

Hình 4. Khả năng vạc hiện nay kha khá của Máy ICP-MS tứ đọng rất Mã Sản Phẩm ELAN 6000/6100 (PerkinElmer Inc.)