Icp Ms Là Gì

Xét nghiệm sinch hóaXét nghiệm máu họcXét nghiệm tụ máu - miễn dịchXét nghiệm thủy dịch - vi sinhXét nghiệm di truyền và SHPT
*

*

*

*

*

Nhóm thiết bị làm cho lạnhNhóm đồ vật có tác dụng nóngNhóm lắp thêm 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 sinh họcSinc phđộ ẩm xét nghiệmPipet/Vật bốn tiêu haoHóa hóa học sinc học tập phân tử
Các chuyên môn phân tíchCác chuyên môn lấy mẫuPhân nhiều loại môi trườngCác dự án công trình môi trường thiên nhiên - Chuyển giao công nghệMôi trường cùng cuộc sống
sydneyowenson.com

Phương pháp Quang phổ nguồn plasma cảm ứng cao tần kết nối khối phổ, ICP-MS là 1 chuyên môn so với được thực hiện để xác minh nguim tố.

Ngay từ bỏ Lúc được thương mại kinh doanh hóa cách đây hai mươi năm, ICP-MS đang trở thành một trang bị được áp dụng thoáng rộng, vào cả các đối chiếu thường ngày cùng mang lại nghiên cứu sinh sống nhiều nghành khác nhau. ICP-MS là một trong những chuyên môn linh động có không ít ưu thế hơn so với những kỹ thuật đối chiếu nguim tố truyền thống lâu đời, bao gồm cả Quang phổ Phát xạ Nguim tử mối cung cấp chạm màn hình cao tần Plasma (ICP-AES) với Quang phổ Hấp trúc Nguim tử (AAS). Giới hạn vạc hiện tại tương tự hoặc nhỏ rộng giới hạn phân phát hiện của AAS Lò Graphite dẫu vậy có không ít ưu thế rộng. ICP-MS là 1 kỹ thuật nhanh, đa nguyên ổn tố cùng thông thường có công suất như ICP-AES tuy nhiên có tác dụng phát hiện nay giỏi (thấp) hơn nhiều.

* Ưu điểm:

Giới hạn phân phát hiện đối với đa số những nguyên tố đông đảo tương đương hoặc nhỏ hơn số lượng giới hạn vạc hiện tại của phương pháp Quang phổ Hấp thú Nguyên ổn tử Lò Graphite (GFAAS)Năng suất lớn hơn GFAASKhả năng cách xử lý cả nền đơn giản lẫn tinh vi cùng với nhiễu nền buổi tối tphát âm nhờ vào ánh sáng cao của mối cung cấp ICPKhả năng phạt hiện nay cao hơn nữa ICP-AES với 1 lượng mẫuKhả năng nhận thấy những báo cáo đồng vị

* Cấu chế tác và hình thức hoạt động:

Hệ thống ICP-MS bao gồm 1 nguồn ICP (mối cung cấp chạm màn hình cao tần plasma) nhiệt độ cao với một khối hận phổ kế. Nguồn ICPhường đưa những ngulặng tử của nguim tố trong mẫu thành các ion. Sau kia, nhưng mà ion này được phân bóc tách cùng vạc hiện bởi sản phẩm công nghệ kân hận phổ.

*

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

Hình 1 trình diễn sơ đồ vật của nguồn ICPhường vào khối hệ thống ICP-MS. Khí Argon được bơm qua rãnh đồng trọng tâm của đuốc ICP. Cuộn cao tần RF được nối với cùng 1 cỗ vạc cao tần (RF). lúc mẫu điện được cung cấp cho cuộn cao tần từ bộ phạt cao tần, xấp xỉ điện trường và từ trường sẽ được sản xuất thành sinh hoạt cuối đuốc ICP. Lúc dòng khí argon được tấn công lửa qua đuốc ICPhường, các điện tử sẽ tiến hành tách ngoài nguyên ổn tử Argon, để chế tạo ra thành ion Argon. Những ion này bị tóm gọn lại trong các trường dao động cùng va chạm tới những ngulặng tử Argon không giống chế tạo ra thành plasma.

Mẫu được chuyển vào đuốc plasma ICP dưới dạng sol khí bằng cách hút mẫu lỏng hoặc rắn hòa hợp vào ống xịt hoặc sử dụng laser để chuyển trực tiếp mẫu rắn thành dạng sol khí. Khi mẫu dưới dạng sol khí được đưa vào đuốc ICPhường, mẫu mã sẽ bị đề solvat cùng những nguim tố vào sol khí sẽ tiến hành gửi thành các nguyên ổn tử khí rồi được ion hóa ở chỗ cuối của đuốc plasma.

Lúc các nguyên ổn tố vào chủng loại được chuyển thành những ion, phần đa ion này được chuyển vào đồ vật kăn năn phổ qua vùng trung gian hình nón. Vùng này trong thiết bị ICP-MS chuyển các ion trong dòng mẫu mã argon sống áp suất bầu không khí (1 – 2 torr) vào vùng bao gồm áp suất thấp (-5 torr) của đồ vật kân hận phổ. Hiện tượng này xẩy ra trong vùng chân không trung gian được chế tạo ra vì chưng 2 nón trung gian, là nón thu với nón tách bóc (coi Hình 2). Nón thu với nón bóc là 2 đĩa kim loại bao gồm một lỗ nhỏ (~1mm) ở vị trí chính giữa. Những đĩa này có tác dụng gom phần lõi của chùm ion vạc ra từ bỏ đuốc ICPhường. Một gương chắn về tối màu (xem Hình 2) hoặc trang bị tương tự đang ngnạp năng lượng các photon phát ra từ bỏ đuốc ICPhường, cũng là một mối cung cấp sáng sủa mạnh bạo.

*

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

Do lỗ của nón thu với nón bóc gồm 2 lần bán kính nhỏ tuổi, ICP-MS có một trong những tiêu giảm về tổng lượng hóa học rắn tổ hợp vào mẫu mã. Nói phổ biến, chủng loại chỉ nên cất không thật 0,2% tổng chất rắn tổ hợp (TDS) nhằm thiết bị rất có thể chuyển động giỏi và định hình nhất. Nếu chạy các mẫu bao gồm các chất TDS quá to, các lỗ xuim trung khu của nón sẽ ảnh hưởng tắc, làm sút độ nhạy cùng tài năng phát hiện tại dẫn tới việc cần kết thúc hệ thống nhằm gia hạn. Đây là nguyên do vì sao các các loại mẫu mã, bao gồm các chủng loại đất cùng đá sau thời điểm phá mẫu vẫn cần phải pha loãng trước lúc đưa vào chạy trên hệ thống ICP-MS.

Các ion tự nguồn ICPhường sau đó được hội tụ lại vì các thấu kính tĩnh điện vào khối hệ thống. Lưu ý, những ion ra đi trường đoản cú khối hệ thống mang năng lượng điện dương, buộc phải những thấu kính tĩnh điện, cũng mang năng lượng điện dương, gồm công dụng chuẩn chỉnh trực chùm ion và quy tụ vào khe hoặc lỗ dấn của đồ vật khối phổ. Các khối hệ thống ICP-MS không giống nhau có các hệ thống thấu kính không giống nhau. Hệ thống đơn giản và dễ dàng duy nhất bao gồm một thấu kính 1-1, còn những hệ thống phức hợp rộng rất có thể gồm cho 12 thấu kính ion. Mỗi khối hệ thống quang quẻ ion có thiết kế riêng để hoạt động với một khối hệ thống kăn năn phổ cùng bộ phận liên kết khác nhau.

Khi các ion đi vào thiết bị kân hận phổ, chúng được phân bóc tách theo Tỷ Lệ khối lượng – năng lượng điện (m/z). Loại máy kăn năn phổ thêm nhất là bộ lọc khối tứ rất quadrupole. Thiết bị này có 4 tkhô nóng (2 lần bán kính khoảng tầm 1centimet cùng nhiều năm khoảng chừng 15 – 20cm) được sắp xếp nhỏng vào Hình 3. Trong bộ lọc khối hận tđọng rất, điện cầm cố một chiều cùng luân phiên chiều được áp vào xen kẽ cho các cặp đối diện của những thanh này. Điện áp này kế tiếp mau lẹ được gửi dọc theo một trường RF, tạo nên một trường thanh lọc tĩnh điện chỉ cho những ion bao gồm thuộc Xác Suất trọng lượng – năng lượng điện (m/e) đi qua những tkhô giòn này cho tới đầu dò trên thời điểm ngay tức thì. vì vậy, cỗ lọc kân hận tđọng rất thực tế là một trong bộ lọc thông suốt, có khả năng kiểm soát và điều chỉnh cho từng phần trăm m/e tại một thời điểm. Tuy nhiên, năng lượng điện áp bên trên các thanh rất có thể được gửi với vận tốc khôn cùng nkhô nóng. Kết trái là cỗ thanh lọc khối tđọng cực rất có thể phân tách cho 2.400 amu (đơn vị chức năng trọng lượng nguyên ổn tử) vào một giây. Tốc độ này giải thích mang đến Việc hệ thống ICP-MS tđọng rất thường được xem như là có tác dụng so với bên cạnh đó các ngulặng tố. Khả năng thanh lọc ion dựa vào Phần Trăm cân nặng – điện tích chất nhận được ICP-MS đã cho ra các công dụng của đồng vị bởi vì những đồng vị khác biệt của và một ngulặng tố tất cả những khối lượng khác nhau

*

Hình 3. Sơ thiết bị bộ lọc kăn năn tứ cực (PerkinElmer, Inc.)

Khối phổ tứ cực nổi bật dùng trong ICP-MS gồm độ sắc nét từ 0,7 – 1,0amu. Độ phân giải này là đủ cho các vận dụng thông thường. Tuy nhiên, bao gồm một trong những ngôi trường vừa lòng độ phân giải này không đủ để phân tách các phân tử giao bôi nhau hoặc nhiễu đồng vị của các đồng vị của ngulặng tố đang so sánh. Bảng 1 chỉ ra rằng một số nhiễu phổ biến gây trở ngại lúc đối chiếu khôn cùng vệt của tương đối nhiều nguim tố đặc biệt, nhất là trong chất nền cụ thể. Độ phân giải (R) của một sản phẩm công nghệ kăn năn phổ được xem theo phương pháp R = m/(ǀm1 – m2ǀ) = m/∆m, trong số ấy mmột là khối lượng của một loại hoặc đồng vị, mét vuông là trọng lượng của thành phần hoặc đồng vị bắt buộc phân tách bóc, m là cân nặng phân tử.

Bảng 1. lấy một ví dụ các nhiễu và độ sắc nét buộc phải thiết

Chất phân tíchNhiễu|Δ m| m R
75As = 74.9216040Ar35Cl = 74.931230.00963757788
52Cr = 52.9406537Cl16O = 52.960810.02016532629
56Fe = 55.9349440Ar16O = 55.957290.02235562505
40Ca = 39.9625940Ar = 39.962380.0002140190476
87Sr = 86.9088987Rb = 86.909180.0002987300000

* Một số điều rất là đặc trưng cần lưu ý về mối cung cấp plasma Argon trong ICP là:

Phát xạ Argon với ánh nắng mặt trời khoảng chừng 6.000 – 10.000K là một trong nguồn chế tác ion tuyệt vời;Các ion hiện ra bởi quá trình pngóng điện ICP.. thường xuyên là những ion dương, M+ hoặc M+2, thế nên, những nguim tố tạo thành ion âm nlỗi Cl, I, F,.v.v. hết sức khó khăn được xác định bằng phương thức ICP-MS;Khả năng phát hiện của kỹ thuật này hoàn toàn có thể biến hóa bởi kỹ thuật bơm mẫu, vị những chuyên môn bơm khác biệt đã mang lại lượng mẫu mã khác biệt bước vào đuốc ICP plasma;Khả năng phân phát hiện tại đã biến đổi theo mẫu nền vì tác động tới cả độ ion hóa vào plasma hoặc tạo thành các hóa học có tác dụng nhiễu quy trình đối chiếu.

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

Việc sử dụng kân hận phổ phân giải cao hoặc kăn năn phổ từ trường sóng ngắn càng ngày trsống cần phổ biến trong ICP-MS, chất nhận được người tiêu dùng tiêu giảm hoặc thải trừ tác động của nhiễu bởi giao bôi trọng lượng. Hình 5 trình diễn sơ thứ đồ vật điển hình nổi bật được áp dụng vào ICP-MS phân giải cao (HR). Ở máy này, cả sóng ngắn và năng lượng điện trường được sử dụng nhằm phân bóc tách với quy tụ ion. Từ ngôi trường gồm tính phân tán đối với tất cả tích điện cùng khối lượng ion cùng quy tụ toàn bộ ion theo một góc lệch so với chuyển động trường đoản cú lối vào của phổ kế. Điện ngôi trường chỉ tất cả tính phân tán cùng với năng lượng ion với hội tụ các ion tại lối ra. Kiểu sắp xếp này được Gọi là kân hận phổ hội tụ kxay tỷ lệ cao. Trong ICP-MS, kiến thiết đảo ngược của Nier-Johnson – từ trường được đặt trước điện trường – hay được áp dụng nhằm bóc năng lượng điện trường trong vùng điện ngôi trường ngoài những năng lượng điện ngôi trường tạo nên từ bỏ bộ phạt ICP-RF.

Độ phân giải của lắp thêm phân giải cao hoàn toàn có thể được kiểm soát và điều chỉnh bằng cách biến đổi phạm vi của khe vào cùng khe ra của phổ kế. Thiết bị HR-ICP-MS nổi bật gồm độ sắc nét lên tới mức 10.000 và thường xuyên vận động làm việc cơ chế setup sẵn: phân giải tốt, vừa phải cùng cao để thuận tiện hơn cho tất cả những người thực hiện. Như rất có thể thấy trong Bảng 1, vấn đề áp dụng HR-ICP-MS hoàn toàn có thể giải quyết và xử lý được rất nhiều nhưng mà chưa phải tất cả những vụ việc bởi vì nhiễu.

Xem thêm: Ec Trong Đất Là Gì ? Sự Thật Về Bút Đo Dinh Dưỡng Đất Khái Niệm, Vai Trò, Và Cách Đo Ec/ Tds

Các sản phẩm phân giải cao cũng có một vài giảm bớt.

– Giá thành các lắp thêm này đắt vội vàng 2 – 3 lần thiết bị ICP-MS tđọng cực.

– Việc áp dụng và bảo trì cũng phức hợp rộng.

– Cđọng tăng độ sắc nét lên 10 lần thì biểu hiện lại giảm đi 1 lần. Vấn đề này có tác dụng giảm khả năng vạc hiện thực tế nếu mật độ của chất đối chiếu vô cùng rẻ.

– Cuối cũng, thiết bị này cũng lừ đừ rộng sản phẩm tứ rất. Do thời gian thiết đặt nam châm hút từ lúc điều chỉnh điện áp cho bước khiêu vũ khối lượng bự vĩnh viễn phải vật dụng HR-ICP-MS hay đủng đỉnh hơn 4 – 5 lần máy tứ cực.

Điều này làm chúng ko tương xứng cùng với những so với nhanh, công suất cao, nhiều nguyên tố thường xuyên được tiến hành trong những chống nghiên cứu tiếp tế. Chúng cũng chưa hẳn là thứ cần sử dụng mang đến phân tích biểu thị chuyến qua, bao gồm phần đa thí điểm thực hiện chuyên môn cắt laser để phân bóc sắc ký hoặc nhận dạng nguim tố do vận tốc quét của chúng thừa đủng đỉnh nhằm đối chiếu nhiều hơn 1 – 3 nguyên tố tất cả thuộc khối lượng vào một thí nghiệm. Do vậy, nhìn chung đồ vật này hay được áp dụng sống cơ sở nghiên cứu và phân tích và Một trong những phòng thể nghiệm bao gồm đề xuất đặc điểm cao với con số mẫu mã không nhiều.

Có một một số loại lắp thêm HR-ICP-MS nữa thực hiện nhiều đầu dò – loại thứ này được Hotline là HR-ICP-MS những đầu thu hoặc MC-ICP-MS. Những thứ này hay có phong cách thiết kế cùng phát triển nhằm cần sử dụng cho những đối chiếu đồng vị có độ đúng đắn cao. Do một hàng 5 – 10 đầu dò có thể được đặt bao quanh khe ra của hệ thống hội tụ kép, các đồng vị của một nguyên tố có thể được đôi khi xác định mang đến độ đúng đắn cao cho nghệ thuật này. Điểm không dễ dãi của hệ thống này là những đồng vị phải nằm trong khoảng trọng lượng bé (± 15-20% trọng lượng phân tử) vày vùng từ trường được đặt cố định trong lúc điện ngôi trường được thiết lập làm việc cơ chế quét. Như vậy tức thị từng một khối hệ thống đồng vị đề nghị được đo vào một thử nghiệm đối chiếu phân tách. Loại đồ vật này nhìn toàn diện không phù hợp mang lại so với thường xuyên đa ngulặng tố của các yếu tắc chủ yếu cùng phụ và chỉ được dùng cho những thử nghiệm đo Xác Suất đồng vị.

lúc những ion được bóc tách dựa trên Phần Trăm cân nặng – năng lượng điện, bọn chúng được phân phát hiện nay với đếm bằng một đầu dò phù hợp. Mục đích cơ bạn dạng của đầu dò là đưa con số ion va đập lệ đầu dò thành biểu hiện điện đo được cùng mối tương quan tới con số nguyên tử của nguyên tố kia trong mẫu bởi các tiêu chuẩn hiệu chuẩn. Hầu hết những đầu dò thực hiện năng lượng điện áp âm cường độ cao ngơi nghỉ mặt trước để hút những ion có năng lượng điện dương vào đầu dò. lúc ion va đật vào mặt phẳng hoạt động của đầu dò, một số lượng điện tử được giải pđợi rồi đtràn vào bề mặt tiếp đến của đầu dò làm khuếch tán biểu thị. Trong trong năm trở về phía trên, cỗ nhân năng lượng điện (CEM), được sử dụng trong những máy ICP-MS cũ đã được thay thế bằng những đầu dò dynode không liên tục. Đầu dò dynode không liên tiếp bao gồm dải rượu cồn học tập tuyến đường tính rộng lớn hơn CEM, gồm vai trò quan trọng đặc biệt trong ICP-MS vì chưng nồng độ so sánh rất có thể chuyển đổi từ bỏ dưới-ppt mang đến trên ppm. Đầu dò dạng dynode không tiếp tục cũng có thể hoạt động bên dưới 2 chế độ là đếm xung cùng bộc lộ tựa như, do vậy càng không ngừng mở rộng khoảng tuyến tính của lắp thêm cùng rất có thể được sử dụng nhằm đảm bảo đầu dò khỏi triệu chứng quá biểu hiện.

Các thiết bị MC-ICP-MS gồm xu hướng thực hiện các đầu dò dạng chén Faraday đơn giản cùng tốt tiền hơn bởi vì chúng có khả năng xử trí tốc độ đếm thừa cao thông thường sẽ có sống những sản phẩm áp dụng sóng ngắn từ trường. Tuy nhiên, phần lớn đầu dò này không tồn tại tính biến hóa năng động cần thiết cho những máy ICP-MS tđọng cực.

Một số điều cần để ý về đầu dò ICP-MS:

Đây là thành phần gồm tính hao mòn. Lúc những ion va đtràn lên bề mặt đầu dò với gửi thành năng lượng điện tử, màng phyên ổn hoạt tính quấn trên bề mặt đầu dò có khả năng sẽ bị hao mòn. Tùy thuộc vào sự sử dụng, một đầu dò dynode phân tán trong thiết bị ICP-MS bao gồm tuổi tchúng ta từ bỏ 6 – 18 tháng.Bộ phận này rất cần phải bảo vệ ngoài vận tốc đếm bộc lộ quá cao. Phần béo nhà cung cấp xây dựng mạch đầu dò làm thế nào để cho hoàn toàn có thể bảo vệ đầu dò khỏi vận tốc đếm ion tới mức tàn phá. Tuy nhiên, người tiêu dùng hoàn toàn có thể bảo đảm thêm bằng cách trộn loãng mẫu tất cả nồng độ dài hoặc chọn con số đồng vị nhỏ dại rộng mang lại thí điểm đối chiếu.Giá thành cao: Một đầu dò new có mức giá từ 1.500 – 2.500$ tùy các loại.Tính nhạy bén sáng. Hầu hết các đầu dò nhạy cảm cùng với photon vày bọn chúng bị chuyển thành ion. Cần bảo vệ cận thận đầu dò vào trơn buổi tối với ko được để đầu dò xúc tiếp ánh nắng Khi đã khởi động cao áp.

* Giới hạn phát hiện

Hình 4 trình làng những nguim tố được được xác minh bởi cách thức ICP-MS truyền thống cuội nguồn với Giới hạn Phát hiện Thiết bị (IDL) tương đối. Cần chú ý rằng IDL được xem bằng 3 lần độ lệch chuẩn đối với chủng loại white cùng đại diện cho năng lực hoàn toàn có thể phạt hiện nay tốt nhất có thể của trang bị. Trong thực tế Giới hạn Phát hiện Phương pháp (MDL) hoặc Giới hạn Định lượng Thực tế hay cao trường đoản cú 2 – 10 lần so với IDL với dựa vào vào các nhân tố bao gồm: căn cơ vật dụng và chống thí nghiệm, mẫu nền, cách thức tích lũy và sẵn sàng chủng loại cùng khả năng của nghệ thuật viên. Tuy nhiên, IDL rất có thể được sử dụng như một hướng dẫn về kĩ năng tương đối của chuyên môn ICP-MS so với những chuyên môn so sánh không giống.

Cần lưu ý rằng các ngulặng tố bao hàm S, Se, B, Si, Phường, Br, I, K với Ca bao gồm giới hạn phạt hiện tại tương đối cao trên sản phẩm công nghệ ICP-MS. Trong trường đúng theo I cùng Br, nguyên nhân là do tất cả cực kỳ không nhiều ion dương của những nguim tố này được xuất hiện vào ICPhường plasma.Với số đông nguim tố S, Se, Phường, K và Ca, nhiễu đồng vị với nhiễu phân tử từ bỏ mẫu mã nền hoặc nhiễu tự mối cung cấp chế tác plasma làm cho nhiễu đồng vị thiết yếu. Như vậy có nghĩa là buộc phải thực hiện lượng đồng vị nhỏ rộng cùng rất nhiễu thấp hơn (ví như tất cả thể) nhằm xác định mọi nguyên ổn tố này bởi những yếu tố này làm bớt năng lực phạt hiện nay của bọn chúng.

Nói tầm thường, so sánh bằng ICP-MS với chuyên môn thực hành tốt cho người thực hiện những tài liệu so sánh của chủng loại để đàm đạo về bản chất của mẫu mã với unique tài liệu ước muốn trường đoản cú kia hoàn toàn có thể sàng lọc đúng đồng vị và/hoặc cách thức sẵn sàng chủng loại nhằm đã đạt được hiệu quả mong muốn cho tất cả những người sử dụng.

*

Hình 4. Khả năng phân phát hiện tương đối của Máy ICP-MS tứ đọng rất model ELAN 6000/6100 (PerkinElmer Inc.)