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ICP-MS日常分析建议
  • 发布日期:2023-12-14      浏览次数:674

    • I. 酸和容器产生的背景污染

      ICP-MS是用来分析超微量元素的技术,这也代表我们必须降低分析目标物的背景,过高的背景污染可能会产生伪阳性结果或是比较差的侦测极限。

      样品前处理过程中,某些元素不会出现在稀释用水、添加的酸和实验容器中,但其他元素,例如碱土金属(铍、镁、钙、锶、钡)和过渡金属,可能会从塑料材质的容器中溶出大量杂质。更换不同批次或不同品牌的实验容器时,建议对容器的纯度进行测试。

      酸的纯度也可能会增加分析过程中观察到的背景信号,元素分析通常使用的酸和其他试剂纯度不同,例如硝酸、盐酸或过氧化氢,但是对于超微量分析,应该使用最高纯度的试剂。或者,可以使用酸纯化系统,这是一种经济且有效的方法。

      Sub-boiling原理纯酸制备仪|Acid Purification



      II. 样品的基质组成


      虽然ICP-MS对不同的样品基质具有高度的耐受性,但仍然有一些限制,像是含有溶解固体的样品,除非进样系统有配置气体稀释,否则溶解固体的含量不得超过0.3%~0.5%,大量的总溶解固体通常会抑制讯号,使用适当的内标可以对其进行校正,不过同时需要注意内标的RSD必须在80~120%之内。

      然而在某些情况下基质本身就会产生问题,例如有机化合物会影响黏度并改变雾化器的效率;样品中含有碳会增加砷和硒讯号多达10倍,必须利用微波辅助消化将C键total断键来解决这个问题。




      III. 保养过度频繁

      经常的保养不是才能延长仪器使用寿命吗?其实并不然…。

      当系统运行时,ICP-MS在大气和真空介面形成平衡的状态,样品不断地从锥体中沉积和蒸发,这是最初观察到讯号漂移的原因,但是从长远来看,此过程有助于增强系统讯号的稳定性。频繁地清洁锥体将会破坏平衡条件,并导致系统漂移再次升高。

      有一些简单的方法可以协助判断何时需要清洁或更换锥体,例如使用1 ppb Co in 0.5% HCl溶液,监控59Co和51(ClO+)之间的比例是一个有力的指标,在干净的系统中可以轻松达到30:50。潜在的污染像是12C 39K+会导致观察到的比率随之减小,这可以透过调整碰撞反应气来补偿。长期使用下来,由于碰撞反应气的增加将对灵敏度产生负面影响,因此系统终究会面临既无法实现59Co和35Cl16O+该有的比例,也无法达到良好的灵敏度,建议这时候对match锥体进行清洁保养。




      IV. 使用正确的碰撞反应气消除干扰


      多原子干扰一直是ICP-MS分析的一项重大挑战,而现在大部分的ICP-MS都配备了碰撞反应池(CRC)以消除这些干扰。通常在质谱zui受影响的区域介于40~100 m/z之间,使用氦气消除多原子干扰非常有效,例如40Ar35Cl+干扰75As+。此外,以一种单一模式运行分析可以显著提高实验室的分析效率,每个样品可以节省大约10~20秒的分析时间。

      在某些情况下,氢气可以有效地抑制干扰,例如用氢气除去40Ar40Ar+可以对80Se+进行最佳灵敏度和检测极限分析,wei




      V. 有效利用仪器的线性动态范围

      ICP-MS可以提供非常宽广的线性动态范围,使分析元素的浓度范围从个位数ppt到百位ppm,大多数仪器提供10个数量级的动态范围,相当于检测低至0.5 cps到近10 Gcps。如果进一步的衰减主要元素的讯号,例如钠或钙,可以再延伸其分析浓度范围。



      VI. 双电荷干扰和同重素干扰


      当不同元素共享质量相同的同位素会发生同重素干扰,例如114Cd和114Sn,此类干扰可使用数学方程式来校正,它包括量测干扰元素之另一同位素,再由分析讯号扣除所对应之讯号。在报告中必须记录使用何种同位素比例之数学方程式,并且在使用前必须演算其正确性。

      元素的第二电离电位低容易产生双电荷干扰,从而允许生成[M]++离子。由于质谱仪是根据离子的质荷比(m/z)而不是直接透过质量来分离离子,因此这些干扰会影响质量1/2的分析物。例如,钡(138Ba++)或铅(206Pb++)可能会影响69Ga或103Rh。

      2.全质谱图显示Ba及其双电荷离子存在产生的干扰

      (a)Ba同位素(130~138 m/z)曾在(b)65~69 m/z对导致对66zn+、68zn+或69Ga+的[M]++干扰





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