电感耦合等离子体质谱仪是一种高精度、高灵敏度的分析仪器,其工作原理基于电感耦合等离子体技术和质谱分析技术的结合。首先,通过雾化器将溶液样品送入等离子体光源,在高温下汽化并解离出离子化气体。这些离子经过取样锥进入低真空环境中形成分子束,再经过四极质谱分析器进行质量分离,最终到达离子探测器。根据探测器的计数与浓度的比例关系,可以测出元素的含量或同位素比值。
1、极低的检出限:
ICP-MS能够检测到非常低浓度的元素,其检出限通常可达到ng/ml甚至更低的水平。这使得它非常适合用于分析痕量元素,在地质、环境监测等领域具有重要意义。例如,在地质学中,对于岩石、矿石中的超痕量金属元素以及某些卤素元素、非金属元素的测定,ICP-MS的高灵敏度能够提供准确的结果。
2、基体效应小:
基体效应是指样品中其他成分对目标元素分析结果的影响。ICP-MS的基体效应相对较小,这意味着即使在复杂的样品基质中,也能够准确地测定目标元素的含量,提高了分析的准确性和可靠性。
3、谱线简单:
ICP-MS产生的质谱图相对简单,峰形尖锐且干扰较少。这使得在分析过程中更容易识别和定量各个元素,减少了分析误差。
4、多元素同时测定能力:
可以同时测定多种元素,包括金属元素和部分非金属元素。一次分析即可获取多个元素的信息,大大提高了分析效率,节省了时间和成本。
5、动态线性范围宽:
能够在较大的浓度范围内保持准确测定,从极低浓度到较高浓度的元素都可以进行有效分析。这使得ICP-MS适用于不同浓度范围的样品分析,具有更广泛的应用领域。
6、同位素比值测定精度高:
能够精确地测定元素的同位素比值,这对于地质学研究、核科学研究等领域非常重要。通过同位素比值的分析,可以获取有关样品的来源、形成过程等信息。
7、分析速度快:
现代ICP-MS仪器具有较高的分析速度,能够在短时间内完成大量样品的分析。这对于需要快速获取分析结果的应用场景非常有利,如环境监测中的应急检测、工业生产中的在线监控等。
8、与其他技术联用性强:
可以与高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)、激光烧蚀进样系统(LA)等多种技术联用,进行元素的形态分析、分布特性研究等。这种联用性拓展了ICP-MS的应用范围,使其在复杂样品的分析中更具优势。